Formação de eletrodepósitos de cádmio, síntese e aplicação em fotocatálise de óxido nanoparticulado de cádmio e óxidos de níquel, cádmio, cobalto e ferro a partir de baterias exauridas de Ni-Cd

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Moreira, Thamyres Fernandes Messa
Data de Publicação: 2016
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da Universidade Federal do Espírito Santo (riUfes)
Texto Completo: http://repositorio.ufes.br/handle/10/7329
Resumo: The recycling of Ni-Cd batteries exhausted is important for environmental, scientific and economic reasonsand canbe performed mainly by pyrometallurgical and hydrometallurgical processes.In this work, were developed hydrometallurgicalroutesfor the recycling of positive and negative electrodes of Ni-Cd batteries.Negative electrode was leached with sulfuric acid (H2SO4) 0.50 mol L-1and the positive electrode in citric acid (C6H8O7) 0.50 mol L-1. The main objective of this work is the synthesis and characterization of metallic cadmium film, cadmium oxide and nickel, cadmium, cobalt and iron oxide. Cadmium metal films were formed with the galvanostatic technique under conditions: current density of -28 mA cm-² and charge density ranging at 11.4 C cm-2and 28.4 C cm-2, current density -56 mA cm-2and charge density of 11.4 C cm-2and 28.4 C cm-2.The maximum deposition efficiency of cadmium reached 84.87% and the reaction of hydrogen evolution occurs in the system while reducing the cadmium. Synthesis of cadmium oxide (CdO) was carried from the thermal treatment of the precursor of cadmium carbonate (CdCO3). The obtained CdO has an average crystallite size of 22.21 nm and was characterized by infrared spectroscopy (FT-IR), X-ray diffraction (XRD) and transmission electron microscopy (TEM). The metal oxide synthesized by sol-gel method had mixed composition containing nickel oxide (NiO), CdO, cobalt oxide (Co3O4) and iron oxide (Fe2O3) being called the NiO/CdO/Co3O4/Fe2O3and characterized by FT-IR, XRD, SEM, X-ray spectroscopy for energy dispersion (EDX), TEM and optical emission spectrometry with inductively coupled plasma (ICP OES).The synthesized oxide wasapplied in degradation process of a textile dye Reactive Black V-2B. The CdO oxides and NiO/CdO/ Co3O4/ Fe2O3showed catalytic behavior and efficiencyof degradationdoes not depend on pH.The highest dye degradation efficiency obtained for the CdO was 67.10% and the NiO/CdO/Co3O4/Fe2O386.30% after 480 minutes of analysis
id UFES_0c220618cabf1e863e459f4161db21f1
oai_identifier_str oai:repositorio.ufes.br:10/7329
network_acronym_str UFES
network_name_str Repositório Institucional da Universidade Federal do Espírito Santo (riUfes)
repository_id_str 2108
spelling Freitas, Marcos Benedito José Geraldo deMoreira, Thamyres Fernandes MessaAlmeida, Luiz Carlos PimentelLelis, Maria de Fátima FontesAthayde, Geisamanda Pedrini Brandão2018-08-01T21:58:45Z2018-08-012018-08-01T21:58:45Z2016-08-18The recycling of Ni-Cd batteries exhausted is important for environmental, scientific and economic reasonsand canbe performed mainly by pyrometallurgical and hydrometallurgical processes.In this work, were developed hydrometallurgicalroutesfor the recycling of positive and negative electrodes of Ni-Cd batteries.Negative electrode was leached with sulfuric acid (H2SO4) 0.50 mol L-1and the positive electrode in citric acid (C6H8O7) 0.50 mol L-1. The main objective of this work is the synthesis and characterization of metallic cadmium film, cadmium oxide and nickel, cadmium, cobalt and iron oxide. Cadmium metal films were formed with the galvanostatic technique under conditions: current density of -28 mA cm-² and charge density ranging at 11.4 C cm-2and 28.4 C cm-2, current density -56 mA cm-2and charge density of 11.4 C cm-2and 28.4 C cm-2.The maximum deposition efficiency of cadmium reached 84.87% and the reaction of hydrogen evolution occurs in the system while reducing the cadmium. Synthesis of cadmium oxide (CdO) was carried from the thermal treatment of the precursor of cadmium carbonate (CdCO3). The obtained CdO has an average crystallite size of 22.21 nm and was characterized by infrared spectroscopy (FT-IR), X-ray diffraction (XRD) and transmission electron microscopy (TEM). The metal oxide synthesized by sol-gel method had mixed composition containing nickel oxide (NiO), CdO, cobalt oxide (Co3O4) and iron oxide (Fe2O3) being called the NiO/CdO/Co3O4/Fe2O3and characterized by FT-IR, XRD, SEM, X-ray spectroscopy for energy dispersion (EDX), TEM and optical emission spectrometry with inductively coupled plasma (ICP OES).The synthesized oxide wasapplied in degradation process of a textile dye Reactive Black V-2B. The CdO oxides and NiO/CdO/ Co3O4/ Fe2O3showed catalytic behavior and efficiencyof degradationdoes not depend on pH.The highest dye degradation efficiency obtained for the CdO was 67.10% and the NiO/CdO/Co3O4/Fe2O386.30% after 480 minutes of analysisA reciclagem de baterias Ni-Cd exauridas é importante por razões ambientais, cientificas e econômicas podendo ser realizada, principalmente, por processos pirometalurgicos e hidrometalurgicos. Neste trabalho, foram desenvolvidas rotas hidrometalurgicas para a reciclagem dos eletrodos positivos e negativos de baterias Ni-Cd. O eletrodo negativo foi lixiviado com ácido sulfúrico (H2SO4) 0,50 mol L-1 e o eletrodo positivo em ácido cítrico (C6H8O7) 0,50 mol L-1 . O objetivo do trabalho foi a síntese e caracterização de filmes de cádmio metálico, óxido de cádmio e óxido de níquel, cádmio, cobalto e ferro. Os óxidos foram aplicados em processos de fotocatalíticos. Os filmes de cádmio metálico foram formados com auxilio da técnica galvanostática sob as condições: densidade de corrente de -28 mA cm-² e densidade de carga variando em 11,4 C cm-2 e 28,4 C cm-2, densidade de corrente de -56 mA cm-2 e densidade de carga de 11,4 C cm-2 e 28,4 C cm-2. A eficiência máxima de deposição de cádmio alcançou 84,87% e a reação de evolução de hidrogênio no sistema ocorre simultaneamente a redução do cádmio. Realizou-se a síntese do óxido de cádmio (CdO) a partir do tratamento térmico do precursor de carbonato de cádmio (CdCO3). O CdO obtido tem tamanho médio de cristalito de 22,21 nm e foi caracterizado por espectroscopia de Infravermelho (IV-TF), difração de raios X (DRX) e microscopia eletrônica de transmissão (MET). O óxido metálico sintetizado por método sol-gel apresentou composição mista contendo óxido de níquel (NiO), CdO, óxido de cobalto (Co3O4) e óxido de Ferro (Fe2O3) sendo denominado de NiO/CdO/Co3O4/Fe2O3 e caracterizado por IV-TF, DRX, MEV, espectroscopia de raios X por dispersão em energia (EDX), microscopia eletrônica de transmissão (MET) e espectrometria de emissão ótica com plasma indutivamente acoplado (ICP OES). Os óxidos sintetizados foram aplicados no processo de degradação do corante têxtil Preto Reativo V-2B. Os óxidos CdO e NiO/CdO/Co3O4/Fe2O3 apresentaram comportamento catalítico e a eficiência de degradação não depende do pH. A maior eficiência de degradação do corante obtida para o CdO foi de 67,10% e para o NiO/CdO/Co3O4/Fe2O3 de 86,30% após 480 minutos de análiseTextMOREIRA, Thamyres Fernandes Messa. Formação de eletrodepósitos de cádmio, síntese e aplicação em fotocatálise de óxido nanoparticulado de cádmio e óxidos de níquel, cádmio, cobalto e ferro a partir de baterias exauridas de Ni-Cd. 2016. 129 f. Dissertação (Mestrado em Química) – Universidade Federal do Espírito Santo, Centro de Ciências Exatas, Vitória, 2016.http://repositorio.ufes.br/handle/10/7329porUniversidade Federal do Espírito SantoMestrado em QuímicaPrograma de Pós-Graduação em QuímicaUFESBRCentro de Ciências ExatasMetals – reuseBatteriesCadmiumMetal oxide semiconductorReciclagemBaterias Ni-CdHidrometalurgiaCádmio metálicoMetais - ReaproveitamentoSemicondutores complementares de oxído metálicoQuímica54Formação de eletrodepósitos de cádmio, síntese e aplicação em fotocatálise de óxido nanoparticulado de cádmio e óxidos de níquel, cádmio, cobalto e ferro a partir de baterias exauridas de Ni-Cdinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da Universidade Federal do Espírito Santo (riUfes)instname:Universidade Federal do Espírito Santo (UFES)instacron:UFESORIGINALThamyres Fernandes Messa Moreira20170116-145305.pdfapplication/pdf3284740http://repositorio.ufes.br/bitstreams/c78904e0-eb0b-4522-85df-075be6cb9668/downloadab4ac23a7af942990086e3906900baecMD5110/73292024-06-28 17:52:28.137oai:repositorio.ufes.br:10/7329http://repositorio.ufes.brRepositório InstitucionalPUBhttp://repositorio.ufes.br/oai/requestopendoar:21082024-06-28T17:52:28Repositório Institucional da Universidade Federal do Espírito Santo (riUfes) - Universidade Federal do Espírito Santo (UFES)false
dc.title.none.fl_str_mv Formação de eletrodepósitos de cádmio, síntese e aplicação em fotocatálise de óxido nanoparticulado de cádmio e óxidos de níquel, cádmio, cobalto e ferro a partir de baterias exauridas de Ni-Cd
title Formação de eletrodepósitos de cádmio, síntese e aplicação em fotocatálise de óxido nanoparticulado de cádmio e óxidos de níquel, cádmio, cobalto e ferro a partir de baterias exauridas de Ni-Cd
spellingShingle Formação de eletrodepósitos de cádmio, síntese e aplicação em fotocatálise de óxido nanoparticulado de cádmio e óxidos de níquel, cádmio, cobalto e ferro a partir de baterias exauridas de Ni-Cd
Moreira, Thamyres Fernandes Messa
Metals – reuse
Batteries
Cadmium
Metal oxide semiconductor
Reciclagem
Baterias Ni-Cd
Hidrometalurgia
Cádmio metálico
Química
Metais - Reaproveitamento
Semicondutores complementares de oxído metálico
54
title_short Formação de eletrodepósitos de cádmio, síntese e aplicação em fotocatálise de óxido nanoparticulado de cádmio e óxidos de níquel, cádmio, cobalto e ferro a partir de baterias exauridas de Ni-Cd
title_full Formação de eletrodepósitos de cádmio, síntese e aplicação em fotocatálise de óxido nanoparticulado de cádmio e óxidos de níquel, cádmio, cobalto e ferro a partir de baterias exauridas de Ni-Cd
title_fullStr Formação de eletrodepósitos de cádmio, síntese e aplicação em fotocatálise de óxido nanoparticulado de cádmio e óxidos de níquel, cádmio, cobalto e ferro a partir de baterias exauridas de Ni-Cd
title_full_unstemmed Formação de eletrodepósitos de cádmio, síntese e aplicação em fotocatálise de óxido nanoparticulado de cádmio e óxidos de níquel, cádmio, cobalto e ferro a partir de baterias exauridas de Ni-Cd
title_sort Formação de eletrodepósitos de cádmio, síntese e aplicação em fotocatálise de óxido nanoparticulado de cádmio e óxidos de níquel, cádmio, cobalto e ferro a partir de baterias exauridas de Ni-Cd
author Moreira, Thamyres Fernandes Messa
author_facet Moreira, Thamyres Fernandes Messa
author_role author
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv Freitas, Marcos Benedito José Geraldo de
dc.contributor.author.fl_str_mv Moreira, Thamyres Fernandes Messa
dc.contributor.referee1.fl_str_mv Almeida, Luiz Carlos Pimentel
dc.contributor.referee2.fl_str_mv Lelis, Maria de Fátima Fontes
dc.contributor.referee3.fl_str_mv Athayde, Geisamanda Pedrini Brandão
contributor_str_mv Freitas, Marcos Benedito José Geraldo de
Almeida, Luiz Carlos Pimentel
Lelis, Maria de Fátima Fontes
Athayde, Geisamanda Pedrini Brandão
dc.subject.eng.fl_str_mv Metals – reuse
Batteries
Cadmium
Metal oxide semiconductor
topic Metals – reuse
Batteries
Cadmium
Metal oxide semiconductor
Reciclagem
Baterias Ni-Cd
Hidrometalurgia
Cádmio metálico
Química
Metais - Reaproveitamento
Semicondutores complementares de oxído metálico
54
dc.subject.por.fl_str_mv Reciclagem
Baterias Ni-Cd
Hidrometalurgia
Cádmio metálico
dc.subject.cnpq.fl_str_mv Química
dc.subject.br-rjbn.none.fl_str_mv Metais - Reaproveitamento
Semicondutores complementares de oxído metálico
dc.subject.udc.none.fl_str_mv 54
description The recycling of Ni-Cd batteries exhausted is important for environmental, scientific and economic reasonsand canbe performed mainly by pyrometallurgical and hydrometallurgical processes.In this work, were developed hydrometallurgicalroutesfor the recycling of positive and negative electrodes of Ni-Cd batteries.Negative electrode was leached with sulfuric acid (H2SO4) 0.50 mol L-1and the positive electrode in citric acid (C6H8O7) 0.50 mol L-1. The main objective of this work is the synthesis and characterization of metallic cadmium film, cadmium oxide and nickel, cadmium, cobalt and iron oxide. Cadmium metal films were formed with the galvanostatic technique under conditions: current density of -28 mA cm-² and charge density ranging at 11.4 C cm-2and 28.4 C cm-2, current density -56 mA cm-2and charge density of 11.4 C cm-2and 28.4 C cm-2.The maximum deposition efficiency of cadmium reached 84.87% and the reaction of hydrogen evolution occurs in the system while reducing the cadmium. Synthesis of cadmium oxide (CdO) was carried from the thermal treatment of the precursor of cadmium carbonate (CdCO3). The obtained CdO has an average crystallite size of 22.21 nm and was characterized by infrared spectroscopy (FT-IR), X-ray diffraction (XRD) and transmission electron microscopy (TEM). The metal oxide synthesized by sol-gel method had mixed composition containing nickel oxide (NiO), CdO, cobalt oxide (Co3O4) and iron oxide (Fe2O3) being called the NiO/CdO/Co3O4/Fe2O3and characterized by FT-IR, XRD, SEM, X-ray spectroscopy for energy dispersion (EDX), TEM and optical emission spectrometry with inductively coupled plasma (ICP OES).The synthesized oxide wasapplied in degradation process of a textile dye Reactive Black V-2B. The CdO oxides and NiO/CdO/ Co3O4/ Fe2O3showed catalytic behavior and efficiencyof degradationdoes not depend on pH.The highest dye degradation efficiency obtained for the CdO was 67.10% and the NiO/CdO/Co3O4/Fe2O386.30% after 480 minutes of analysis
publishDate 2016
dc.date.issued.fl_str_mv 2016-08-18
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2018-08-01T21:58:45Z
dc.date.available.fl_str_mv 2018-08-01
2018-08-01T21:58:45Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.citation.fl_str_mv MOREIRA, Thamyres Fernandes Messa. Formação de eletrodepósitos de cádmio, síntese e aplicação em fotocatálise de óxido nanoparticulado de cádmio e óxidos de níquel, cádmio, cobalto e ferro a partir de baterias exauridas de Ni-Cd. 2016. 129 f. Dissertação (Mestrado em Química) – Universidade Federal do Espírito Santo, Centro de Ciências Exatas, Vitória, 2016.
dc.identifier.uri.fl_str_mv http://repositorio.ufes.br/handle/10/7329
identifier_str_mv MOREIRA, Thamyres Fernandes Messa. Formação de eletrodepósitos de cádmio, síntese e aplicação em fotocatálise de óxido nanoparticulado de cádmio e óxidos de níquel, cádmio, cobalto e ferro a partir de baterias exauridas de Ni-Cd. 2016. 129 f. Dissertação (Mestrado em Química) – Universidade Federal do Espírito Santo, Centro de Ciências Exatas, Vitória, 2016.
url http://repositorio.ufes.br/handle/10/7329
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv Text
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal do Espírito Santo
Mestrado em Química
dc.publisher.program.fl_str_mv Programa de Pós-Graduação em Química
dc.publisher.initials.fl_str_mv UFES
dc.publisher.country.fl_str_mv BR
dc.publisher.department.fl_str_mv Centro de Ciências Exatas
publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal do Espírito Santo
Mestrado em Química
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da Universidade Federal do Espírito Santo (riUfes)
instname:Universidade Federal do Espírito Santo (UFES)
instacron:UFES
instname_str Universidade Federal do Espírito Santo (UFES)
instacron_str UFES
institution UFES
reponame_str Repositório Institucional da Universidade Federal do Espírito Santo (riUfes)
collection Repositório Institucional da Universidade Federal do Espírito Santo (riUfes)
bitstream.url.fl_str_mv http://repositorio.ufes.br/bitstreams/c78904e0-eb0b-4522-85df-075be6cb9668/download
bitstream.checksum.fl_str_mv ab4ac23a7af942990086e3906900baec
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da Universidade Federal do Espírito Santo (riUfes) - Universidade Federal do Espírito Santo (UFES)
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1804309210621542400