Uso de hidróxidos duplos lamelares como adsorventes para a remoção de Pb2+ de soluções aquosas sintéticas
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Data de Publicação: | 2021 |
Tipo de documento: | Dissertação |
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Texto Completo: | https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/45401 |
Resumo: | Neste trabalho, foram sintetizados hidróxidos duplos lamelares (HDLs) intercalados com ânions carbonato (ZnAl-CO3) e tereftalato (ZnAl-TA) para a remoção de íons chumbo (Pb2+) de soluções aquosas. Os adsorventes foram sintetizados por coprecipitação e caracterizados por análise elementar (EDXRF), difratometria de raios X (DRX), espectroscopia de infravermelho (FTIR) e ponto de carga zero (PCz). Foi avaliado o efeito do tipo de ânion interlamelar, pH e dose de adsorvente na remoção de Pb2+, além de cinética, equilíbrio e termodinâmica de adsorção e testes de recuperação de Pb2+. As análises de EDXRF, DRX, FTIR e PCz confirmaram a composição, estrutura, grupos funcionais e cargas superficiais característicos dos HDLs sintetizados. O adsorvente ZnAl-TA apresentou melhor desempenho que o ZnAl-CO3. As condições ótimas de remoção de Pb2+ foram pH 5 e dose de 0,5 g.L-1. No estudo cinético, a adsorção atingiu o equilíbrio em 300 minutos e o modelo de Elovich obteve melhor ajuste em relação aos dados experimentais. O modelo de Sips representou melhor as isotermas de adsorção, com capacidade adsortiva máxima (qmax) de 124 mg.g-1 e com parâmetro de Sips (ns) < 1, indicando uma superfície homogênea de adsorção. O estudo termodinâmico mostrou que o processo apresentou natureza física e química. Na regeneração do adsorvente ZnAl usado, o uso de solução de NaCl como eluente de dessorção apresentou menor lixiviação de zinco e percentual de dessorção (55%) próximo aos eluentes ácidos testados. Em geral, o adsorvente ZnAl-TA apresentou-se como um material eficiente para a remoção de Pb2+. |
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ZnAl- TA adsorbent performed better than ZnAl-CO3. The optimal conditions for removal of Pb2+ were pH 5 and adsorbent dose of 0.5 g.L-1. In the kinetic study, Elovich model performed the best adjustment and the process reached equilibrium at 300 min. The Sips model represented better as adsorption isotherms, with a maximum adsorptive capacity (qmax) of 124 mg.g-1 and Sips factor (ns) <1, indicating a homogeneous adsorption surface. Thermodynamic study shows that the process presented physical and chemical nature. In the regeneration of spent ZnAl adsorbent, the use of NaCl solution as desorption eluent showed lower zinc leaching and desorption percentage (55%) similar to acid eluents. In general, the ZnAl-TA adsorbent is an efficient material for the removal of Pb2+.porUniversidade Federal de PernambucoPrograma de Pos Graduacao em Engenharia QuimicaUFPEBrasilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessEngenharia químicaAdsorçãoArgila aniônicaChumboHDLsRegeneraçãoTereftalatoUso de hidróxidos duplos lamelares como adsorventes para a remoção de Pb2+ de soluções aquosas sintéticasinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesismestradoreponame:Repositório Institucional da UFPEinstname:Universidade Federal de Pernambuco (UFPE)instacron:UFPELICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-82142https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/45401/3/license.txt6928b9260b07fb2755249a5ca9903395MD53CC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-8811https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/45401/2/license_rdfe39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34MD52ORIGINALDISSERTAÇÃO Ramon Vinícius Santos de Aquino.pdfDISSERTAÇÃO Ramon Vinícius Santos de Aquino.pdfapplication/pdf1892909https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/45401/1/DISSERTA%c3%87%c3%83O%20Ramon%20Vin%c3%adcius%20Santos%20de%20Aquino.pdfd5fbb3b438998fda934bbafa4ae8b44bMD51TEXTDISSERTAÇÃO Ramon Vinícius Santos de Aquino.pdf.txtDISSERTAÇÃO Ramon Vinícius Santos de Aquino.pdf.txtExtracted texttext/plain176077https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/45401/4/DISSERTA%c3%87%c3%83O%20Ramon%20Vin%c3%adcius%20Santos%20de%20Aquino.pdf.txt97d700ac723d3899576532a776fb57cfMD54THUMBNAILDISSERTAÇÃO Ramon Vinícius Santos de Aquino.pdf.jpgDISSERTAÇÃO Ramon Vinícius Santos de Aquino.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1243https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/45401/5/DISSERTA%c3%87%c3%83O%20Ramon%20Vin%c3%adcius%20Santos%20de%20Aquino.pdf.jpg3faa701b62ff9a64b8ceeb7ffcb1a4acMD55123456789/454012022-08-04 03:00:26.782oai:repositorio.ufpe.br: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ório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufpe.br/oai/requestattena@ufpe.bropendoar:22212022-08-04T06:00:26Repositório Institucional da UFPE - Universidade Federal de Pernambuco (UFPE)false |
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Neste trabalho, foram sintetizados hidróxidos duplos lamelares (HDLs) intercalados com ânions carbonato (ZnAl-CO3) e tereftalato (ZnAl-TA) para a remoção de íons chumbo (Pb2+) de soluções aquosas. Os adsorventes foram sintetizados por coprecipitação e caracterizados por análise elementar (EDXRF), difratometria de raios X (DRX), espectroscopia de infravermelho (FTIR) e ponto de carga zero (PCz). Foi avaliado o efeito do tipo de ânion interlamelar, pH e dose de adsorvente na remoção de Pb2+, além de cinética, equilíbrio e termodinâmica de adsorção e testes de recuperação de Pb2+. As análises de EDXRF, DRX, FTIR e PCz confirmaram a composição, estrutura, grupos funcionais e cargas superficiais característicos dos HDLs sintetizados. O adsorvente ZnAl-TA apresentou melhor desempenho que o ZnAl-CO3. As condições ótimas de remoção de Pb2+ foram pH 5 e dose de 0,5 g.L-1. No estudo cinético, a adsorção atingiu o equilíbrio em 300 minutos e o modelo de Elovich obteve melhor ajuste em relação aos dados experimentais. O modelo de Sips representou melhor as isotermas de adsorção, com capacidade adsortiva máxima (qmax) de 124 mg.g-1 e com parâmetro de Sips (ns) < 1, indicando uma superfície homogênea de adsorção. O estudo termodinâmico mostrou que o processo apresentou natureza física e química. Na regeneração do adsorvente ZnAl usado, o uso de solução de NaCl como eluente de dessorção apresentou menor lixiviação de zinco e percentual de dessorção (55%) próximo aos eluentes ácidos testados. Em geral, o adsorvente ZnAl-TA apresentou-se como um material eficiente para a remoção de Pb2+. |
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