Degradação de corante têxtil por nanopartículas bimetálicas à base de Fe/Ni em suporte de esferas de quitosana utilizando reator de leito fluidizado

• Autor(a) principal: Puiatti, Gustavo Alves
• Data de Publicação: 2018
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: LOCUS Repositório Institucional da UFV
• Texto Completo: http://www.locus.ufv.br/handle/123456789/24706
• topic: Nanopartículas; Química têxtil; Corantes e tingimento; Resíduos industriais - Lixiviação; Indústria têxtil; Quitosana; Química Analítica

Neste trabalho, estudou-se a degradação do corante Vermelho Direto 80 (VD-80) por nanopartículas à base de ferro e níquel (NP Fe/Ni) em suporte utilizando reator de leito fluidizado (FBR). Inicialmente, o suporte das NP Fe/Ni em sílica, em bentonita e em esferas de quitosana (EQ) foi avaliado. O material gerado pelo suporte em EQ (EQ-Fe/Ni) apresentou características mais vantajosas para utilização em FBR, como distribuição de tamanho estreita e maior resistência mecânica que os demais. No entanto, devido à elevada lixiviação de material por parte das EQ-Fe/Ni no sistema em condições de aplicação e a sua instabilidade química, foram propostas três metodologias para otimização do seu preparo, nomeadas “Vias A, B e C”. As principais diferenças entre as metodologias foram: (i) o emprego ou não de uma etapa prévia de secagem das EQ, (ii) o tempo de contato das EQ com os metais antes da redução química e (iii) a forma de separação dos materiais do meio líquido pós suporte. As EQ-Fe/Ni produzidas pela “Via C”, por apresentarem baixa lixiviação de Fe e Ni para o meio, alta estabilidade química e comportamento hidrodinâmico estável, foram utilizadas nos estudos de degradação do VD-80. O efeito das variáveis pH inicial (4, 7 e 10) e dose de EQ-Fe/Ni (20, 35 e 50 g L -1 ) na remoção do VD-80, em ensaios em batelada, foi estudado por meio de um planejamento fatorial 22, com repetições no ponto central. A remoção foi monitorada por espectrofotometria de absorção molecular UV/Vis, sendo as amostras analisadas sem e com ajuste prévio de pH (7,6). Foram observadas remoções da ordem de 45,6-98,9% (pH 7,6), e, 32,9-71,4% (pH sem ajuste) após 22 h de reação. Foi verificado que a remoção ocorreu tanto por adsorção como degradação. Pela análise de variância do planejamento fatorial, foi determinado que a dose foi a única variável que afetou significativamente a remoção. Portanto, não se ajustou o pH inicial no ensaio de degradação utilizando o FBR. Os valores de velocidade mínima de fluidização calculados teoricamente apresentaram desvios relativos da ordem de 5,58-41,86% em relação ao experimental. A remoção do VD-80 no FBR atingiu aproximadamente 38% após 2,5 h de reação e foi superior a 60% ao final de 22h, resultando em baixa geração de lodo residual e baixa lixiviação de Fe e Ni para o meio.