Desenvolvimento de catalisadores carbonáceos com ferro obtidos a partir da borra de café para a degradação de corantes orgânicos via processo sono-fenton
O tratamento de águas residuais representa um desafio crescente, especialmente devido à presença de poluentes orgânicos persistentes. Neste contexto, o desenvolvimento de catalisadores carbonáceos a partir de biomassa surge como uma alternativa sustentável e eficaz para a otimização de processos oxi...
| Autor: | |
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| Tipo de recurso: | tesis de maestría |
| Estado: | Versión publicada |
| Fecha de publicación: | 2024 |
| País: | Brasil |
| Institución: | Universidade Federal de Pernambuco (UFPE) |
| Repositorio: | Repositório Institucional da UFPE |
| Idioma: | portugués |
| OAI Identifier: | oai:repositorio.ufpe.br:123456789/60512 |
| Acceso en línea: | https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/60512 |
| Access Level: | acceso abierto |
| Palabra clave: | Processo Sono-Fenton Tratamento de água Biocarvão Borra de café |
| Sumario: | O tratamento de águas residuais representa um desafio crescente, especialmente devido à presença de poluentes orgânicos persistentes. Neste contexto, o desenvolvimento de catalisadores carbonáceos a partir de biomassa surge como uma alternativa sustentável e eficaz para a otimização de processos oxidativos avançados, como o processo Sono-Fenton. Neste estudo, relatamos um processo rápido para a obtenção de óxidos de ferro na superfície de biocarvão obtido a partir de borra de café. Assim, o objetivo foi o desenvolvimento e a caracterização de catalisadores ativados com cloreto de ferro III (FeCl3·6H2O) em diferentes temperaturas de pirólise (300°C, 525°C e 750°C). As características físicas e químicas dos materiais foram investigadas por difração de raios-X (DRX), espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), microscopia eletrônica de varredura acoplada com espectroscopia de dispersão de energia (MEV-EDS) e análise termogravimétrica (TGA). Os resultados de DRX mostraram alta correspondência com os padrões de β-FeOOH e Fe2O3 para as amostras. A análise FTIR indicou que os grupos funcionais do precursor, incluindo o CO de fenólicos (1317 cm−1), C-H de aromáticos (860 cm−1) e C-C dos aromáticos (entre 1700 cm−1 e 1500 cm−1), permaneceram em grande parte inalterados em diferentes ambientes térmicos. A morfologia porosa e a alta presença de ferro (18,5% no CGFe-P300) foram confirmadas por MEV/EDS. A maior estabilidade térmica dos catalisadores a altas temperaturas sugeriu uma maior resistência à decomposição térmica. Testes controlados mostraram uma redução de 95 a 97% dos poluentes (azul de metileno e laranja de metila) após 45 minutos de irradiação ultrassônica, com eficiência sustentada sob diferentes parâmetros operacionais. Os resultados indicam que os catalisadores desenvolvidos oferecem uma síntese facilitada e alta eficiência na remoção de poluentes orgânicos persistentes em águas residuais. |
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