Efeito da taxa de aquecimento na obtenção do compósito CeO2-Mn3O4 como fotocatalisador na descoloração do corante C.I. reactive red 195

• Autor(a) principal: Geron, Eduardo Luiz Bolson
• Data de Publicação: 2021
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
• Texto Completo: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/26122
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA::PROCESSOS INDUSTRIAIS DE ENGENHARIA QUIMICA::PROCESSOS BIOQUIMICOS; Análise térmica; Catálise heterogênea; Corantes e tingimento; Resíduos industriais; Águas residuais - Purificação; Thermal analysis; Heterogeneous catalyses; Dyes and dyeing; Factory and trade waste; Sewage - Purification; Engenharia/Tecnologia/Gestão

Neste trabalho, são apresentados resultados da obtenção, caracterização e aplicação do compósito CeO2-Mn3O4 como fotocatalisador na descoloração do corante C.I. Reactive Red 195, obtido pela decomposição térmica de 8-Hidroxiquinolinatos de Ce e Mn. O presente trabalho pôde ser dividido em três etapas. A primeira etapa sendo a síntese dos quelatos metálicos de Ce e Mn por meio da coprecipitação química, partindo de seus nitratos e utilizando a 8-Hidroxiquinolina como agente quelante, elevando o pH da solução até 9 com solução aquosa de amônia (NH4OH) e caracterizando-os por Espectroscopia No Infravermelho Por Transformada De Fourier (FT-IR), Difratometria de Raios X (DRX), Análise Térmica Simultânea (TGA/DTG/DTA) e Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV). A segunda etapa sendo a obtenção do compósito CeO2-Mn3O4 em mufla, através da decomposição térmica dos quelatos previamente sintetizados, a 600, 700 e 800 ºC, nas taxas de aquecimento de 05, 10 e 20 ºC min-1 e caracterizando-os por Difratometria de Raios X (DRX) com Refinamento de Rietveld e Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV). E a terceira etapa sendo o estudo da descoloração do corante C.I. Reactive Red 195 utilizando das amostras CM600/05, CM600/10 e CM600/20 como potenciais fotocatalisadores, e, a caracterização dos mesmos pelo Ponto de Carga Zero (PCZ) e Espectroscopia de Reflectância Difusa na Região do UV-VIS (DRS). Com base nas caracterizações dos quelatos, foi possível observar a formação de quelatos distintos de Ce e Mn pelo método empregado na forma de aglomerados de partículas, possuindo diferentes massas residuais após tratamento térmico. As caracterizações dos compósitos revelam a formação do compósito CeO2-Mn3O4 com o CeO2 como fase majoritária, independentemente da temperatura final de obtenção ou taxa de aquecimento empregada, variando apenas a sua cristalinidade e os tamanhos dos cristalitos, entre 6,8 e 20,1 nm para o CeO2, e entre 16,0 e 35,4 nm para o Mn3O4; e, que suas partículas sofrem o fenômeno coalescência em temperaturas de obtenção mais elevadas. No que se refere à caracterização dos fotocatalisadores, os mesmos possuem PCZ em torno de 8,0, e valores de band-gap entre 4,55 e 4,62 eV. Em relação aos ensaios fotocatalíticos, observa-se um grande potencial adsorvente das amostras nos Testes de Adsorção, variando de 26 a 55% da concentração inicial do corante, enquanto observa-se uma diminuição da efetividade na remoção de cor do corante nos Testes de Fotocatálise quando comparado ao Teste de Fotólise, sendo entre 80 e 90% para a Fotocatálise, e 93% para a Fotólise.