00 CAMPUS ARISTÓTELES CALAZANS SIMÕES (CAMPUS A. C. SIMÕES) CTEC - CENTRO DE TECNOLOGIA Dissertações e Teses defendidas na UFAL - CTEC
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Tipo: Tese
Título: Produção de CaAl/HDL a partir de resíduo calcinado de concha de Mytella falcata para remoção dos corantes azul de metileno e alaranjado de metila
Título(s) alternativo(s): Production of CaAl/HDL from calcined residue of Mytella falcata shell for removal of methylene blue and methyl orange dyes
Autor(es): Henrique, Diogo Carlos
Primeiro Orientador: Meili , Lucas
metadata.dc.contributor.referee1: Duarte, José Leandro da Silva
metadata.dc.contributor.referee2: Dornelas, Camila Braga
metadata.dc.contributor.referee3: Franco, Dison Stracke Pfingsten
metadata.dc.contributor.referee4: Sousa, Robson Costa de
metadata.dc.contributor.referee5: Fernandes, Daniel Pinto
Resumo: Os resíduos produzidos pelas atividades de malacocultura geram grande impacto e custos elevados para tratamento e destinação adequada, constituindo um dos grandes problemas ambientais do mundo. Diante desta problemática, foi estudada a viabilidade da utilização de resíduo da malacocultura para produção de hidróxidos duplos lamelares (HDLs). Foram utilizadas resíduos de Mytella falcata (RMF) para produzir óxido de cálcio, que posteriormente foi usado como reagente para a síntese de HDLs pelo método de coprecipitação. O comportamento térmico dos materiais foi mapeado até 900 °C através da determinação das curvas de TG/DTG, enquanto as características texturais e de superfície foram estudadas por pH de carga zero (pHPCZ), Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) e por adsorção/dessorção de N2 (BET, BJH), a composição foi determinada por Espectroscopia por Energia Dispersiva de raios-X (EDS), os grupos químicos por Infravermelho com Transformada de Fourier (FTIR) e a cristalinidade juntamente com outras propriedades estruturais, foram determinadas por Difração de Raios-X (DRX). As caracterizações permitiram identificar a composição do resíduo de Mytella falcata, constituído principalmente por carbonato de cálcio com polimorfos de aragonita e calcita, com baixa área superficial, morfologia irregular e rugosa composta de conglomerado de placas sobrepostas. O óxido de cálcio foi obtido a partir da calcinação das conchas com temperaturas acima de 800 °C, apresentou morfologia, distribuição granulométrica, intervalos de decomposição, cristalinidade e demais características semelhantes ao material comercial, indicando ser um possível substituto na síntese de HDLs. O material CaAl/HDL – RE foi produzido com óxido de cálcio proveniente do resíduo de Mytella falcata com alta cristalinidade, área superficial 65,62% maior que o material CaAl/HDL – PA, produzido com reagente comercial, classificado como mesoporoso, formado por placas na forma de folhas hexagonais organizadas de forma sobrepostas, com potencial de carga zero igual a 12,25. Com eficiência de remoção de 97,29% do Alaranjado de metila (AL) e 93,64% do Azul de metileno (AM) em solução aquosa, sem ajustes de temperatura e pH. A cinética de adsorção e a isoterma de adsorção no equilíbrio se ajustaram bem ao modelo cinético de pseudo–segunda ordem e ao modelo de isoterma de Freundlich. De acordo com os parâmetros termodinâmicos calculados, ΔG°, ΔH° e ΔS°, a adsorção do AL e AM pelo HDL/ CaAl – RE foi espontânea, exotérmica e química. Desta forma, estes resultados corroboram com a utilização de RMF para produção de CaO – RE, síntese de CaAl/HDL – RE e a utilização do HDL produzido como adsorvente para remoção eficiente poluentes orgânicos e inorgânicos em solução aquosa.
Abstract: The residues produced by malacoculture activities generate great impact and high costs for treatment and adequate disposal, constituting one of the great environmental problems in the world. Faced with this problem, the feasibility of using malacoculture waste to produce Double lamellar hydroxides (HDLs) was studied. Residues of Mytella falcata (RMF) were used to produce calcium oxide, which was later used as a reagent for the synthesis of HDLs by the coprecipitation method. The thermal behavior of the materials was mapped up to 900 °C through the determination of TG/DTG curves, while the textural and surface characteristics were studied by zero-load pH (pHPCZ), Scanning Electron Microscopy (SEM) and by adsorption/ desorption of N2 (BET, BJH), the composition was determined by Energy Dispersive X-ray Spectroscopy (EDS), the chemical groups by Fourier Transform Infrared (FTIR) and the crystallinity along with other structural properties were determined by X-Ray Diffraction (XRD). The characterizations allowed us to identify the composition of the Mytella falcata residue, consisting mainly of calcium carbonate with aragonite and calcite polymorphs, with low surface area, irregular and rough morphology composed of conglomerate of overlapping plates. Calcium oxide was obtained from the calcination of shells at temperatures above 800 °C, showed morphology, granulometric distribution, decomposition intervals, crystallinity and other characteristics similar to commercial material, indicating that it is a possible substitute in the synthesis of HDLs. The CaAl/HDL – RE material was produced with calcium oxide from Mytella falcata residue with high crystallinity, surface area 65.62% greater than the CaAl/HDL – PA material, produced with a commercial reagent, classified as mesoporous, formed by plates in the form of hexagonal sheets arranged in an overlapping manner, with a potential of zero charge equal to 12.25. With removal efficiency of 97.29% of methyl orange (AL) and 93.64% of methylene blue (AM) in aqueous solution, without temperature and pH adjustments. The adsorption kinetics and equilibrium adsorption isotherm fitted well to the pseudo-second order kinetic model and to the Freundlich isotherm model. According to the calculated thermodynamic parameters, ΔG°, ΔH° and ΔS°, the adsorption of AL and AM by HDL/CaAl – RE was spontaneous, exothermic and chemical. Thus, these results corroborate the use of RMF for the production of CaO – RE, synthesis of CaAl/HDL – RE and the use of the produced HDL as an adsorbent for efficient removal of organic and inorganic pollutants in aqueous solution.
Palavras-chave: Ecomaterias
Hidróxidos duplos lamelares
Malacocultura
Corantes e tingimentos
Corantes têxteis
Lamellar double hydroxides
Malacoculture residue
Textile dyes
CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA
Idioma: por
País: Brasil
Editor: Editora da Universidade Federal de Alagoas
Sigla da Instituição: UFAL
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-Graduação em Materiais
Citação: HENRIQUE, Diogo Carlos. Produção de CaAl/HDL a partir de resíduo calcinado de concha de Mytella falcata para remoção dos corantes azul de metileno e alaranjado de metila. 2023. 168 f. Tese (Doutorado em Ciências de Materiais) – Centro de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Materiais, Universidade Federal de Alagoas, Maceió, 2022.
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
URI: http://www.repositorio.ufal.br/jspui/handle/123456789/10377
Data do documento: 12-set-2022
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