Utilização de um rejeito de minerio de ferro para a produção de nanomateriais de carbono em leito fluidizado e aplicação desses materiais na adsorção de um contaminante emergente

• Autor(a) principal: Rayane Cristian Ferreira Silva
• Data de Publicação: 2018
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFMG
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/1843/SFSA-B3FTSM
• topic: rejeito de ferro; Nanotubos de carbono; 17-Etinilestradiol; Resíduos de mineração; Nanotubos de carbono; Química inorgânica; Adsorção

O presente trabalho relata a utilização de um rejeito de minério de ferro como catalisador e suporte para a produção de nanomateriais de carbono (NMCs) e aplicação dos mesmos na adsorção do hormônio 17[alfa]-Etinilestradiol (EE). A síntese ocorreu por meio da técnica de CVD (Chemical Vapour Deposition) em um forno do tipo Leito Fluidizado (Fluidized Bed- FB). O crescimento dos NMCs, deu-se a partir de duas fontes de carbono, etileno nas temperaturas de 500, 600 e 700 ºC, e acetonitrila à 500, 600, 700, 800 e 900 ºC, assim obteve-se duas classes de materiais distintos. Os resultados de microscopia eletrônica de transmissão (MET), mostraram que as duas maiores temperaturas em cada caso, favoreceram a formação de nanoestruturas do tipo nanotubos de carbono (NTCs), com bons rendimentos. A fonte etileno gerou estruturas tubulares clássicas de múltiplas paredes. Já a acetonitrila, propiciou a formação de tubos com menor organização, conhecidos como bamboo like. Essa morfologia foi ocasionada pela inserção do nitrogênio na estrutura grafítica (dopagem), que é oriundo da fonte de carbono. De fato, pela espectroscopia Raman os materiais de etileno mostraram-se mais bem estruturados, pois apresentaram maiores intensidades para a banda G em relação a banda D. Quando comparada à outros trabalhos na literatura, a capacidade adsortiva dos materiais para o 17[alfa]-Etinilestradiol mostrou-se positiva, variando entre 9,2 mg g-1 e 22,3 mg g-1. Foi realizado ainda o estudo cinético e de isoterma de adsorção para os sistemas. Quanto a cinética, todos apresentam comportamento de pseudo-segunda ordem. Logo, a velocidade das reações depende tanto da concentração do hormônio como da massa de material. Já em relação ao tipo de isoterma, os sistemas demonstraram comportamento de Freundlich, ou seja, a adsorção ocorre em múltiplas camadas. Por fim, concluiu-se ser viável a utilização de um rejeito de minério de ferro como catalisador na produção de NMCs por CVD. Os materiais sintetizados, ainda apresentaram boa capacidade adsortiva para um contaminante emergente. Sendo assim, esse estudo possibilitou a investigação de dois problemas ambientais.