Peneiras moleculares do tipo MCM-41 incorporadas com nióbio e tântalo obtidos a partir do beneficiamento de mineral columbita para remoção de corante azul de metileno

• Autor(a) principal: Oliveira, Tiago Fernandes de
• Data de Publicação: 2021
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFRN
• Texto Completo: https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/46009
• topic: Adsorção; Azul de metileno; MCM-41; Nióbio; Tântalo

A intensa atividade humana, o aumento populacional e os efeitos adversos das mudanças climáticas têm impactado a oferta de água no planeta, sobretudo nos países mais pobres. Isso ocorre em função, principalmente, da escassez de chuvas e da contaminação de corpos d’água por poluentes orgânicos e inorgânicos, como os efluentes de corantes oriundos de diversas atividades industriais. Processos de adsorção têm se mostrado uma alternativa economicamente vantajosa no tratamento desses rejeitos. Este trabalho se propôs a estudar a síntese de peneiras moleculares mesoporosas do tipo MCM-41 modificadas com a inclusão de átomos de nióbio e tântalo provenientes do processamento hidrometalúrgico do mineral columbita, variando-se a razão molar Si/M = 15, 30 e 60 (M = Nb e Ta). Os materiais obtidos foram caracterizados por DRX, MEV, MET, FTIR, adsorção de N2 e reflectância difusa de UV/vis, e ficou demonstrada a substituição de átomos de silício na estrutura da MCM-41 por átomos de Nb e Ta, sem prejuízos ao ordenamento hexagonal característico destes materiais. As peneiras foram utilizadas como adsorventes na remoção de corante Azul de Metileno. O efeito do pH, da dosagem de adsorvente e da concentração inicial do corante na remoção foram avaliados. A cinética de adsorção e os modelos de isotermas de equilíbrio mostraram um bom ajuste dos dados experimentais aos modelos de pseudo-segunda ordem e de Freundlich, respectivamente, indicando a heterogeneidade na superfície destes adsorventes. Além disso, parâmetros termodinâmicos indicaram um processo endotérmico espontâneo. Os materiais obtidos se mostraram adsorventes promissores na remoção do AM em pH=10, alcançando-se elevados percentuais de remoção (>99%) mesmo em curtos tempos de contato.