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Título: Utilização de óxidos de ferro naturais e sintéticos na degradação de compostos orgânicos
Título Alternativo: Use of natural and synthetic iron oxides for the oxidation of organic compounds
Autor(es): Guimarães, Iara do Rosário
Orientador: Oliveira, Luiz Carlos Alves de
Membro da banca: Lago, Rochel Montero
Souza, Wladmir Ferraz de
Área de concentração: Agroquímica
Assunto: Limonita
Fenton heterogêneo
Tratamento térmico
Compostos orgânicos
Limonite
Heterogeneous Fenton
Termal treatment
Organic compound
Data de Defesa: 11-Out-2007
Data de publicação: 1-Ago-2014
Referência: GUIMARÃES, I. do R. Utilização de óxidos de ferro naturais e sintéticos para a oxidação de compostos orgânicos. 2007. 87 p. Dissertação (Mestrado em Agroquímica) - Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2007.
Resumo: O sistema Fenton convencional é largamente empregado no tratamento de efluentes. Porém apresenta alguns inconvenientes como a necessidade de acidificação do meio reacional para valor de pH próximo a três e a neutralização posterior para descarte no curso d´água. Uma vez que a principal dificuldade de se trabalhar com esse sistema é a faixa de pH, novos estudos apresentam o emprego de catalisadores que estejam presentes em fase sólida. Nessa abordagem alternativa, o sistema Fenton heterogêneo pode operar próximo à neutralidade, fator que dispensa passos de acidificação e neutralização do efluente, evitando assim a formação de lodo de deposição, além da visível facilidade de recuperação do catalisador ao final do processo. Este trabalho se propôs a avaliar o efeito do tratamento térmico sob fluxo de H2 na superfície da limonita, um óxido de ferro natural constituído essencialmente por goethita (α-FeOOH), e da adição de um ácido orgânico na promoção do sistema Fenton. A atividade catalítica dos materiais foi avaliada pela oxidação de moléculas orgânicas modelo de relevância ambiental. O monitoramento das reações foi realizado por espectroscopia UV-visível e ESI-MS. O tratamento térmico com H2 (350oC) da limonita por curtos períodos (dez minutos) levou à formação de um compósito magnetita/Fe3+ enquanto que o tratamento por 120 minutos gera um catalisador formado predominantemente por Fe0/magnetita e pequenas quantidades de Fe3+ remanescente do tratamento. As duas reduções produzem materiais bastante reativos, capazes de oxidar mais de 80% da solução padrão de azul de metileno após 240 minutos de reação. Os catalisadores foram ativos em três ciclos de oxidação e a atividade catalítica foi regenerada após um novo tratamento térmico. Os catalisadores também se mostraram eficientes na oxidação de compostos nitrogenados (quinolina).
The conventional Fenton system, widely used in of effluents treatment, presents certain inconvenient points such as: (i) the acidification of reaction medium to values close to pH 3; (ii) further neutralization before discharging into water stream. As the main drawback is the working pH range, recent studies are focusing on solid phase catalysts. In this alternative perspective, the heterogeneous Fenton system can operate near to neutral pH, this fact dispense effluent acidification and neutralization, avoiding the sludge formation, besides of the possibility of recovering of the catalyst at the end of the process. The present work evaluate the effect of thermal treatment, under H2 flow, on the surface of limonite, natural iron oxide formed essentially by goethite (α-FeOOH), and the addition of organic acids in the heterogeneous Fenton system . The catalytic activity of the materials was evaluated by the oxidation of model organic molecule with environmental relevance. The reactions were monitored by UV-VIS spectroscopy and ESI-MS. The thermal treatment under H2 flow (350°C) for short periods (ten minutes) led to a formation of a composite of magnetite/Fe3+, on the other hand the treatment for 120 minutes led to a catalyst formed predominantly by Fe0/magnetite and small quantities of remaining Fe3+. Both treatment produce active materials, be able to of oxidize more than 80% of a 10 mg L-1 methylene blue solution after 240 minutes of reaction. The catalysts were active after three oxidation cycles and the catalytic activity was regenerated after a new thermal treatment. The catalysts also revealed to be efficient in the oxidation of nitrogen compound (quinoline).
URI: http://repositorio.ufla.br/jspui/handle/1/1944
Publicador: UNIVERSIDADE FEDERAL DE LAVRAS
Idioma: pt_BR
Aparece nas coleções: DQI - Agroquímica - Mestrado (Dissertações)

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