Obtenção de um complexo de Fe (III) para a degradação de compostos orgânicos em processo oxidativo
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2022 |
Tipo de documento: | Trabalho de conclusão de curso |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UFRJ |
Texto Completo: | http://hdl.handle.net/11422/18919 |
Resumo: | Atualmente, o desafio do uso racional e da preservação dos corpos hídricos vem sendo muito debatido devido à necessidade de frear a poluição e simultaneamente progredir com o desenvolvimento da sociedade. Dentre todos os segmentos industriais, o efluente gerado na indústria têxtil é poluente e tóxico quando descartado sem o tratamento adequado, o que muitas vezes demanda a necessidade do uso de tecnologias avançadas. A reação de Fenton é atrativa, porém possui como uma das principais desvantagens a necessidade de acidificação do efluente até valores de pH em torno de 3,0 - 4,0. Dessa forma, têmse estudado variações no processo de forma a reduzir suas limitações. Uma das possíveis envolve a aplicação do processo Fenton ou foto-Fenton com indução de complexos de ferro na degradação de contaminantes. No presente trabalho, foi sintetizado, caracterizado e investigada a atividade de um complexo de ferro (III) (FeL) como catalisador em reação do tipo Fenton. Para tal foi avaliada a capacidade do composto para a degradação de um corante reativo modelo em um processo oxidativo auxiliado por peróxido de hidrogênio (H2O2). Por infravermelho (IV), não foram observadas no FeL a deformação angular O-Hfenol existente no ligante (L) em 659 cm-1, sugerindo coordenação do O ao Fe, bem como não foram observados sinais que pudessem ser atribuídos a contra íons, sugerindo que os complexos obtidos sejam neutros. Análises de difração de raios X(DRX) demonstraram que o composto tem estrutura cristalina. Além disso, foram identificados o ponto de fusão (PF) igual a 182 ± 4ºC e a condutividade molar (ΛM) igual a 4,38±0,09 Ω-1cm2 mol- 1. Por fim, visando o uso de pH mais próximos da neutralidade para aplicação do composto como catalisador Fenton, foram realizados ensaios para avaliar a influência das variáveis experimentais na eficiência do processo. As melhores condições para a reação foram pH 6,0, concentração de H2O2 inicial de 0,01170 mol/L e concentração de FeL de 0,28 g/L e 0,21 g/L, com remoções de cor de 85,63±1,21% e 84,85±0,80%, respectivamente, sendo que nos primeiros 10,0 min as remoções foram superiores a 70%. Do ajuste cinético pelo modelo BMG percebeu-se que estas também são os experimentos que apresentaram as melhores capacidades oxidativas (1/b), de 0,92 e 0,93. Com base nos ensaios realizados o FeL demonstrou ser um catalisador promissor em reação análoga a de Fenton para a degradação de corante reativo. |
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Dentre todos os segmentos industriais, o efluente gerado na indústria têxtil é poluente e tóxico quando descartado sem o tratamento adequado, o que muitas vezes demanda a necessidade do uso de tecnologias avançadas. A reação de Fenton é atrativa, porém possui como uma das principais desvantagens a necessidade de acidificação do efluente até valores de pH em torno de 3,0 - 4,0. Dessa forma, têmse estudado variações no processo de forma a reduzir suas limitações. Uma das possíveis envolve a aplicação do processo Fenton ou foto-Fenton com indução de complexos de ferro na degradação de contaminantes. No presente trabalho, foi sintetizado, caracterizado e investigada a atividade de um complexo de ferro (III) (FeL) como catalisador em reação do tipo Fenton. Para tal foi avaliada a capacidade do composto para a degradação de um corante reativo modelo em um processo oxidativo auxiliado por peróxido de hidrogênio (H2O2). Por infravermelho (IV), não foram observadas no FeL a deformação angular O-Hfenol existente no ligante (L) em 659 cm-1, sugerindo coordenação do O ao Fe, bem como não foram observados sinais que pudessem ser atribuídos a contra íons, sugerindo que os complexos obtidos sejam neutros. Análises de difração de raios X(DRX) demonstraram que o composto tem estrutura cristalina. Além disso, foram identificados o ponto de fusão (PF) igual a 182 ± 4ºC e a condutividade molar (ΛM) igual a 4,38±0,09 Ω-1cm2 mol- 1. Por fim, visando o uso de pH mais próximos da neutralidade para aplicação do composto como catalisador Fenton, foram realizados ensaios para avaliar a influência das variáveis experimentais na eficiência do processo. 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Com base nos ensaios realizados o FeL demonstrou ser um catalisador promissor em reação análoga a de Fenton para a degradação de corante reativo.porUniversidade Federal do Rio de JaneiroUFRJBrasilEscola de QuímicaCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA SANITARIA::TRATAMENTO DE AGUAS DE ABASTECIMENTO E RESIDUARIAS::ESTUDOS E CARACTERIZACAO DE EFLUENTES INDUSTRIAISIndústria têxtilTratamento de efluentesObtenção de um complexo de Fe (III) para a degradação de compostos orgânicos em processo oxidativoinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisabertoinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFRJinstname:Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ)instacron:UFRJLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81853http://pantheon.ufrj.br:80/bitstream/11422/18919/2/license.txtdd32849f2bfb22da963c3aac6e26e255MD52ORIGINALLCSouza.pdfLCSouza.pdfapplication/pdf585451http://pantheon.ufrj.br:80/bitstream/11422/18919/1/LCSouza.pdf9b9de7ddbc741c34817a6bcd79d96d73MD5111422/189192023-11-30 00:05:17.53oai:pantheon.ufrj.br:11422/18919TElDRU7Dh0EgTsODTy1FWENMVVNJVkEgREUgRElTVFJJQlVJw4fDg08KCkFvIGFzc2luYXIgZSBlbnRyZWdhciBlc3RhIGxpY2Vuw6dhLCB2b2PDqihzKSBvKHMpIGF1dG9yKGVzKSBvdSBwcm9wcmlldMOhcmlvKHMpIGRvcyBkaXJlaXRvcyBhdXRvcmFpcyBjb25jZWRlKG0pIGFvIFJlcG9zaXTDs3JpbyBQYW50aGVvbiBkYSBVbml2ZXJzaWRhZGUgRmVkZXJhbCBkbyBSaW8gZGUgSmFuZWlybyAoVUZSSikgbyBkaXJlaXRvIG7Do28gLSBleGNsdXNpdm8gZGUgcmVwcm9kdXppciwgY29udmVydGVyIChjb21vIGRlZmluaWRvIGFiYWl4byksIGUvb3UgZGlzdHJpYnVpciBvIGRvY3VtZW50byBlbnRyZWd1ZSAoaW5jbHVpbmRvIG8gcmVzdW1vKSBlbSB0b2RvIG8gbXVuZG8sIGVtIGZvcm1hdG8gZWxldHLDtG5pY28gZSBlbSBxdWFscXVlciBtZWlvLCBpbmNsdWluZG8sIG1hcyBuw6NvIGxpbWl0YWRvIGEgw6F1ZGlvIGUvb3UgdsOtZGVvLgoKVm9jw6ogY29uY29yZGEgcXVlIGEgVUZSSiBwb2RlLCBzZW0gYWx0ZXJhciBvIGNvbnRlw7pkbywgdHJhZHV6aXIgYSBhcHJlc2VudGHDp8OjbyBkZSBxdWFscXVlciBtZWlvIG91IGZvcm1hdG8gY29tIGEgZmluYWxpZGFkZSBkZSBwcmVzZXJ2YcOnw6NvLgoKVm9jw6ogdGFtYsOpbSBjb25jb3JkYSBxdWUgYSBVRlJKIHBvZGUgbWFudGVyIG1haXMgZGUgdW1hIGPDs3BpYSBkZXNzYSBzdWJtaXNzw6NvIHBhcmEgZmlucyBkZSBzZWd1cmFuw6dhLCBiYWNrLXVwIGUgcHJlc2VydmHDp8OjbyBkaWdpdGFsLgoKRGVjbGFyYSBxdWUgbyBkb2N1bWVudG8gZW50cmVndWUgw6kgc2V1IHRyYWJhbGhvIG9yaWdpbmFsLCBlIHF1ZSB2b2PDqiB0ZW0gbyBkaXJlaXRvIGRlIGNvbmNlZGVyIG9zIGRpcmVpdG9zIGNvbnRpZG9zIG5lc3RhIGxpY2Vuw6dhLiBWb2PDqiB0YW1iw6ltIGRlY2xhcmEgcXVlIGEgc3VhIGFwcmVzZW50YcOnw6NvLCBjb20gbyBtZWxob3IgZGUgc2V1cyBjb25oZWNpbWVudG9zLCBuw6NvIGluZnJpbmdpIGRpcmVpdG9zIGF1dG9yYWlzIGRlIHRlcmNlaXJvcy4KClNlIG8gZG9jdW1lbnRvIGVudHJlZ3VlIGNvbnTDqW0gbWF0ZXJpYWwgZG8gcXVhbCB2b2PDqiBuw6NvIHRlbSBkaXJlaXRvcyBkZSBhdXRvciwgZGVjbGFyYSBxdWUgb2J0ZXZlIGEgcGVybWlzc8OjbyBpcnJlc3RyaXRhIGRvIGRldGVudG9yIGRvcyBkaXJlaXRvcyBhdXRvcmFpcyBlIGNvbmNlZGUgYSBVRlJKIG9zIGRpcmVpdG9zIHJlcXVlcmlkb3MgcG9yIGVzdGEgbGljZW7Dp2EsIGUgcXVlIGVzc2UgbWF0ZXJpYWwgZGUgcHJvcHJpZWRhZGUgZGUgdGVyY2Vpcm9zIGVzdMOhIGNsYXJhbWVudGUgaWRlbnRpZmljYWRvIGUgcmVjb25oZWNpZG8gbm8gdGV4dG8gb3UgY29udGXDumRvIGRhIHN1Ym1pc3PDo28uCgpTZSBvIGRvY3VtZW50byBlbnRyZWd1ZSDDqSBiYXNlYWRvIGVtIHRyYWJhbGhvIHF1ZSBmb2ksIG91IHRlbSBzaWRvIHBhdHJvY2luYWRvIG91IGFwb2lhZG8gcG9yIHVtYSBhZ8OqbmNpYSBvdSBvdXRybyhzKSBvcmdhbmlzbW8ocykgcXVlIG7Do28gYSBVRlJKLCB2b2PDqiBkZWNsYXJhIHF1ZSBjdW1wcml1IHF1YWxxdWVyIGRpcmVpdG8gZGUgUkVWSVPDg08gb3UgZGUgb3V0cmFzIG9icmlnYcOnw7VlcyByZXF1ZXJpZGFzIHBvciBjb250cmF0byBvdSBhY29yZG8uCgpBIFVGUkogaXLDoSBpZGVudGlmaWNhciBjbGFyYW1lbnRlIG8ocykgc2V1KHMpIG5vbWUocykgY29tbyBhdXRvcihlcykgb3UgcHJvcHJpZXTDoXJpbyhzKSBkYSBzdWJtaXNzw6NvLCBlIG7Do28gZmFyw6EgcXVhbHF1ZXIgYWx0ZXJhw6fDo28sIHBhcmEgYWzDqW0gZGFzIHBlcm1pdGlkYXMgcG9yIGVzdGEgbGljZW7Dp2EsIG5vIGF0byBkZSBzdWJtaXNzw6NvLgo=Repositório de PublicaçõesPUBhttp://www.pantheon.ufrj.br/oai/requestopendoar:2023-11-30T03:05:17Repositório Institucional da UFRJ - Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ)false |
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