Aumento da adsorção de crômio, cádmio, chumbo e níquel por biochars modificados com adição de grupos isotiocianato

• Autor(a) principal: Macedo, João Carlos Alves
• Data de Publicação: 2020
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UNESP
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/11449/191753
• topic: Biocarvão; Sólidos – superfícies; Adsorção; Contaminantes emergentes; Metais pesados

O biochar modificado produzido a partir do bagaço da cana-de-açúcar pode ser usado como adsorvente verde para remoção de íons metálicos potencialmente tóxicos de sistemas aquosos e efluentes. Neste trabalho, foi modificado quimicamente a superfície do biochar a partir do bagaço de cana de açúcar com ancoramento de grupos isotiocianato, utilizando tiocianato de potássio. Os biochars foram utilizados como adsorvente para remoção de Cd2+, Ni2+, Pb2+ e Cr3+ de soluções aquosas mono e multielementar. A caracterização dos biochars foi realizada por espectroscopia no infravermelho com transformada por Fourier (FTIR), pirólise acoplada a cromatografia gasosa/espectrometria de massa (Pi-CG-EM), espectroscopia de energia dispersiva (EDS) e análise imediata por termogravimetria. Os resultados mostraram que a modificação aumentou os teores de S e N na superfície dos biochars, particularmente de grupos isotiocianato. As adsorções máximas foram observadas para biochars sem e com modificação produzidos a 700 ° C e a pH 7. A cinética de adsorção de Cd2+, Ni2+, Pb2+ e Cr3+ pelos biochars sem e com modificação foi melhor descrita pelo modelo cinético de pseudo-segunda ordem. Os resultados indicaram que a remoção de íons metálicos pelo biochar modificado segue a ordem de Pb2+> Cr3+> Cd2+ ≅ Ni2+ e Cd2+> Pb2+> Ni2+ ≅ Cr3+ para o sistema mono e multielementares, respectivamente. Adsorção por fisissorção e quimisorção, complexação, co-precipitação e troca iônica foram os principais mecanismos de adsorção envolvidos. A presença de outros metais na solução multielementar causou um efeito sinérgico na adsorção de Cr3+, Cd2+ e Ni2+ e um efeito antagônico na adsorção de Pb2+. O biochar modificado por moléculas organossulfuradas pode ser um adsorvente eficaz para remover Cd2+, Ni2+, Pb2+ e Cr3+ de soluções aquosas e efluentes industriais.