Modificação dos mesoporos da sílica MCM-41 com oxi-hidróxido de ferro e cálcio para aplicação em processos de adsorção

• Autor(a) principal: Adriana Barbosa Salviano
• Data de Publicação: 2017
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFMG
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/1843/SFSA-AUHP8P
• topic: Fosfato; Ácido oleico; Oxi-hidróxido de ferro; Azul de metileno; MCM-41; Adsorção; Biodiesel; Transesterificação; Hidróxido de cálcio; Amoxicilin; Hidroxido de calcio; Sílica; Química inorgânica; Esterificação (Quimica); Hidroxidos; Adsorção; Biodiesel; Antibióticos

Neste trabalho foram preparados adsorventes baseados em MCM-41 tratada a 550 - 900 ºC e impregnada com ferro ou cálcio e tratados a diferentes temperaturas, que foram caracterizados por: difração de raios X, adsorção/dessorção de N2, espectroscopia nas regiões do infravermelho e Raman, microscopia eletrônica de varredura e transmissão, Mössbauer, redução à temperatura programada e potencial zeta. Inicialmente são apresentados os resultados de adsorção de antibióticos ß-lactâmicos nos materiais baseados em MCM-41 impregnada com diferentes proporções de ferro (5-50% em massa). Com esses resultados foi possível estabelecer que tanto o teor de Fe quanto a temperatura de tratamento dos materiais afetam fortemente a adsorção de antibióticos, sendo que os melhores resultados foram obtidos para a amostra 20Fe150 (20% de Fe tratada a 150 ºC), ca. 12, 16 e 26 mg g-1, para cefalexina, ceftriaxona e amoxicilina (AMX), respectivamente. A partir dos estudos de adsorção de antibióticos e dos experimentos de adsorção competitiva (AMX/fosfato e H2O2) foi possível propor que as moléculas de antibiótico são provavelmente adsorvidas por complexação em espécies superficiais de Fe3+. Esses mesmos materiais também foram aplicados em ensaios de adsorção do corante modelo azul de metileno (AM) e mais uma vez o material que apresentou os melhores resultados foi 20Fe150, ca. 104 mgAM g. A partir dos ensaios de adsorção de AM foi possível concluir que as moléculas de corante são adsorvidas por meio de interações eletrostáticas e de hidrogênio. Os materiais produzidos a partir do tratamento térmico da MCM-41 a diferentes temperaturas foram testados como adsorventes de fosfato (PHO). A temperatura de tratamento da MCM-41 afeta de forma significativa o seu ordenamento de poros e a sua capacidade de adsorção de PHO, com os melhores resultados obtidos para a amostra 550/MCM (MCM-41 tratada a 550 ºC), ca. 61 mgPHO g. Por fim, são apresentados os materiais obtidos a partir da impregnação de hidróxido de cálcio (5-50% em massa) na MCM-41 e os resultados dos ensaios de adsorção de ácido oleico (AO) e produção de biodiesel. Tanto o teor de Ca quanto a temperatura de tratamento dos adsorventes afetaram a remoção de AO, com os melhores resultados obtidos para a amostra 20Ca200 (20% de Ca tratada a 200 ºC), ca.1,6 molAO molCa -1.A partir dos resultados é possível sugerir que as moléculas de AO complexam com espécies superficiais de Ca2+, dando origem ao oleato de cálcio, que pode ser facilmente separado. Dessa forma, estes materiais podem ser utilizados como "armadilha" para ácidos graxos livres, permitindo, síntese de biodiesel a partir de óleos ácidos, usando o catalisador homogêneo básico NaOH.