Bentonitas modificadas com NiO e ZnO aplicadas na fotodegradação de azo-corantes

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Mendonça, Ana Maria Gonçalves Duarte
Data de Publicação: 2022
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UEPB
Texto Completo: http://tede.bc.uepb.edu.br/jspui/handle/tede/4562
Resumo: A contaminação de corpos hídricos é um dos grandes problemas da atualidade especialmente devido ao volume de efluentes domésticos e industriais gerados que contribuem com grande parte da carga poluidora. Neste contexto, merece destaque o setor das indústrias têxteis, cujos efluentes apresentam elevada quantidade de corantes que são constituídos por uma variedade de substâncias orgânicas danosas ao meio ambiente. Sendo assim, a utilização de tecnologias mais limpas, ecologicamente corretas e economicamente viáveis para o tratamento de águas contribuem para redução de impactos oriundos deste processo. A fotocatálise heterogênea tem sido amplamente utilizada na degradação de poluentes presentes em corpos aquáticos especialmente por ser uma tecnologia que apresenta potencial para mineralizar integralmente os poluentes orgânicos a partir da utilização de catalisadores semicondutores de óxidos metálicos. Este estudo objetiva sintetizar híbridos inorgânicos/inorgânicos baseados em bentonitas abundantes no estado da Paraíba modificadas com óxido de níquel (NiO) e óxido de zinco (ZnO) pelo método de coprecipitação e aplicar na fotodegradação de corantes aniônicos. Para a síntese dos híbridos foi utilizada uma bentonita sódica com capacidade de troca catiônica (CTC) de 88 cmol (+) /kg a qual foi submetida a agitação constante na presença de solução dos sais precursores de níquel e zinco em aquecimento de 60ºC, utilizando-se como agente precipitante o hidróxido de amônio, permanecendo sob estas condições durante 5h. Sequencialmente, os sólidos obtidos foram lavados, secos em estufa a 70ºC e calcinados a 500ºC por 3h para obtenção dos híbridos NiO-Bent e ZnO-Bent com 20% de cada óxido nos híbridos. Foram realizadas análises de DRX, FRX, FTIR com a finalidade de identificar a formação dos híbridos desejados pelo método de síntese aplicado. Os híbridos obtidos foram aplicados na fotodegradação do corante aniônico vermelho de remazol-RB, em que foi avaliado a influência do pH do meio, a concentração do fotocatalisador e o tempo de fotodegradação. Os resultados obtidos indicaram a eficiente formação dos híbridos, nos quais a análise de FRX demonstrou que a bentonita bruta não apresenta presença de ZnO e NiO, porém os híbridos sintetizados apresentaram 3,09% e 2,97% dos citados óxidos respectivamente, corroborando com as demais caracterizações realizadas. Observou-se que os híbridos empregados possuem potencial de fotodegradação, alcançando-se uma eficiência de 99,2 % para o híbrido NiO-Bent e de 93,81 % para o híbrido ZnO-Bent em meio ácido. Assim, é possível inferir que os híbridos sintetizados e aplicados neste trabalho são promissores na fotodegradação de corantes.
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A fotocatálise heterogênea tem sido amplamente utilizada na degradação de poluentes presentes em corpos aquáticos especialmente por ser uma tecnologia que apresenta potencial para mineralizar integralmente os poluentes orgânicos a partir da utilização de catalisadores semicondutores de óxidos metálicos. Este estudo objetiva sintetizar híbridos inorgânicos/inorgânicos baseados em bentonitas abundantes no estado da Paraíba modificadas com óxido de níquel (NiO) e óxido de zinco (ZnO) pelo método de coprecipitação e aplicar na fotodegradação de corantes aniônicos. Para a síntese dos híbridos foi utilizada uma bentonita sódica com capacidade de troca catiônica (CTC) de 88 cmol (+) /kg a qual foi submetida a agitação constante na presença de solução dos sais precursores de níquel e zinco em aquecimento de 60ºC, utilizando-se como agente precipitante o hidróxido de amônio, permanecendo sob estas condições durante 5h. Sequencialmente, os sólidos obtidos foram lavados, secos em estufa a 70ºC e calcinados a 500ºC por 3h para obtenção dos híbridos NiO-Bent e ZnO-Bent com 20% de cada óxido nos híbridos. Foram realizadas análises de DRX, FRX, FTIR com a finalidade de identificar a formação dos híbridos desejados pelo método de síntese aplicado. Os híbridos obtidos foram aplicados na fotodegradação do corante aniônico vermelho de remazol-RB, em que foi avaliado a influência do pH do meio, a concentração do fotocatalisador e o tempo de fotodegradação. Os resultados obtidos indicaram a eficiente formação dos híbridos, nos quais a análise de FRX demonstrou que a bentonita bruta não apresenta presença de ZnO e NiO, porém os híbridos sintetizados apresentaram 3,09% e 2,97% dos citados óxidos respectivamente, corroborando com as demais caracterizações realizadas. Observou-se que os híbridos empregados possuem potencial de fotodegradação, alcançando-se uma eficiência de 99,2 % para o híbrido NiO-Bent e de 93,81 % para o híbrido ZnO-Bent em meio ácido. Assim, é possível inferir que os híbridos sintetizados e aplicados neste trabalho são promissores na fotodegradação de corantes.Currently, contamination of water bodies is a major problem, mainly because of the volume of domestic and industrial effluents that contribute to most part of the polluting load. In particular, effluents of textile industries contain a high amount of dyes composed of several organic substances that are harmful to the environment. Thus, implementing cleaner, environmentally correct, and economically viable technologies for water treatment is important to reduce impacts related to this process. Heterogeneous photocatalysis has been extensively applied to the degradation of pollutants in water bodies because it is a technology with potential to completely mineralize organic pollutants using metal oxide semiconductor catalyzers. Therefore, this study aims to synthetize inorganic/organic hybrids based on bentonites modified with nickel oxide (NiO) and zinc oxide (ZnO) using the coprecipitation method and apply them to the photodegradation of anionic dyes. Thus far, XRD and XRF tests were conducted to identify the formation of the desired hybrids. FTIR, will also be conducted to evaluate the effective formation of the hybrids. For the synthesis of hybrids, a sodium bentonite with cation exchange capacity (CEC) of 88 cmol (+) /kg was used, which was constantly shaken with a solution with the precursor salts of nickel and zinc, heated up to 60 ºC using ammonium hydroxide as a precipitating agent, and maintained in these conditions for 5 h. In sequence, the solids obtained were washed, dried in oven at 70 ºC, calcined at 500 ºC for 3 h to obtain the hybrids NiO-Bent and ZnO-Bent, and characterized. The XRD patterns of the hybrids NiO-Bent and ZnO-Bent demonstrated the occurrence of characteristic peaks of montmorillonite, NiO, and ZnO. The XRF results agreed with those of the XRD. Moreover, they indicated the absence of NiO and ZnO in the raw bentonite, whereas these oxides were both present at the hybrids obtained, indicating the formation of the desired hybrids using the method applied. In sequence, the synthetized hybrids will be applied in the photodegradation of dyes and different parameters will be varied and analyzed.Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPqUniversidade Estadual da ParaíbaPró-Reitoria de Pós-Graduação e Pesquisa - PRPGPBrasilUEPBPrograma de Pós-Graduação em Química - PPGQBrito, Deoclécio Ferreira deSantos, Vandeci Dias dosHonório, Luzia Maria CastroMendonça, Ana Maria Gonçalves Duarte2023-04-18T19:20:40Z2999-12-312022-12-14info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfMENDONÇA, Ana Maria Gonçalves Duarte. Bentonitas modificadas com NiO e ZnO aplicadas na fotodegradação de azo-corantes. 2023. 88 p. Dissertação (Programa de Pós-Graduação em Química - PPGQ) - Universidade Estadual da Paraíba, Campina Grande, 2022.http://tede.bc.uepb.edu.br/jspui/handle/tede/4562porinfo:eu-repo/semantics/embargoedAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UEPBinstname:Universidade Estadual da Paraíba (UEPB)instacron:UEPB2023-04-18T19:20:53Zoai:tede.bc.uepb.edu.br:tede/4562Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://tede.bc.uepb.edu.br/jspui/PUBhttp://tede.bc.uepb.edu.br/oai/requestbc@uepb.edu.br||opendoar:2023-04-18T19:20:53Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UEPB - Universidade Estadual da Paraíba (UEPB)false
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