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metadata.teses.dc.title: Obtenção do óxido de grafeno com superfície modificada para aplicações em catálise ambiental
metadata.teses.dc.title.alternative: Obtaining graphene oxide with modified surface for applications in environmental catalysis
metadata.teses.dc.creator: Abreu, Régis Vinícius Alves de
metadata.teses.dc.creator.Lattes: http://lattes.cnpq.br/0142844304069630
metadata.teses.dc.contributor.advisor1: Guerreiro, Mário César
metadata.teses.dc.contributor.referee1: Guerreiro, Mário Cesar
metadata.teses.dc.contributor.referee2: Leal Neto, Jonas
metadata.teses.dc.contributor.referee3: Resende, Eliane Cristina de
metadata.teses.dc.subject: Catálise heterogênea
Nanocatalisadores
Óxido de grafeno modificado
Poluentes orgânicos persistentes
Heterogeneous catalysis
Nanocatalysts
Modified graphene oxide
Persistent Organic Pollutants
metadata.teses.dc.date.issued: 15-Jul-2020
metadata.teses.dc.description.sponsorship: Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais (FAPEMIG)
metadata.teses.dc.identifier.citation: ABREU, R. V. A. de. Obtenção do óxido de grafeno com superfície modificada para aplicações em catálise ambiental. 2020. 69 p. Dissertação (Mestrado em Agroquímica) – Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2020.
metadata.teses.dc.description.resumo: Atualmente, indústrias se deparam com desafios a respeito do destino de efluentes gerados por processos de produção, pois podem conter diversos Poluentes Orgânicos Persistentes (POP’s) que afetam gravemente a saúde humana e o ecossistema natural, quando descartados de maneira incorreta. Com isso, novos materiais têm sido desenvolvidos para o tratamento de efluentes, como os nanocatalisadores compostos por Óxido de Grafeno (OG), pois apresentam uma relevante capacidade de adsorção, além da possibilidade de modificação de superfície, para serem utilizados em reações Tipo-Fenton heterogêneo. O OG foi sintetizado a partir da esfoliação do grafite comercial, pelo método de Hummers modificado e logo após realizou-se a ancoragem do ferro com o ácido oxálico na superfície do OG, obtendo o OG-Ox-Fe, a fim de realizar testes de adsorção e degradação da molécula modelo Azul de Metileno (AM). Assim, as caracterizações por FTIR-ATR, Raman, titulação de Bohem e TG, apresentaram a presença de grupos funcionais e ferro no OG modificado, evidenciando o sucesso da síntese. Pelos testes de adsorção, para o OG e OG-Ox-Fe, destacou-se o OG com a melhor adsorção de AM, sendo de 491,62 mg.g-1 e 270,89 mg.g-1 respectivamente. Na avaliação da capacidade de adsorção do AM, para ambos os materiais, os dados se ajustam melhor ao modelo de isoterma de Langmuir quando comparado ao modelo de Freundlich. Com base nos resultados encontrados, a adsorção do AM para ambos materiais, trata-se de um processo termodinamicamente favorável, espontâneo, exotérmico e com desordem e aleatoriedade diminuidas na interface do adsorvente junto a solução. Além disso, para os testes de reações Tipo Fenton, as melhores condições de experimento foram a utilização de 200 mg de catalisador, 1,5 mL de H2O2, 25ºC em 100 mL de solução de AM 100 mg L-1. Quanto ao reuso do catalisador, o OG-Ox-Fe se mostrou eficiente nos quatro ciclos de reuso realizados, sem haver uma perda considerável do material.
metadata.teses.dc.description.abstract: Currently, industries face challenges regarding the destination of effluents generated by production processes, as they may contain several Persistent Organic Pollutants (POPs) that seriously affect human health and the natural ecosystem, when incorrectly disposed of. With this, new materials have been developed for the treatment of effluents, such as nanocatalysts composed of Graphene Oxide (OG), as they have a relevant adsorption capacity, in addition to the possibility of surface modification, to be used in Fenton-like reactions heterogeneous. The OG was synthesized from the exfoliation of commercial graphite, using the modified Hummers method and soon after the iron was anchored with oxalic acid on the surface of the OG, obtaining the OG-Ox-Fe, in order to carry out tests of adsorption and degradation of the Methylene Blue (AM) model molecule. Thus, the characterizations by MEV, FTIR-ATR, Raman, Bohem and TG titration, showed the presence of functional groups and iron in the modified OG, showing the success of the synthesis. By the adsorption tests, for OG and OG-Ox-Fe, the OG with the best adsorption of AM stood out, being 491.62 mg.g-1 and 270.89 mg.g-1 respectively. In assessing the adsorption capacity of AM, for both materials, the data are better suited to the Langmuir isotherm model when compared to the Freundlich model. Based on the results found, the adsorption of AM for both materials is a thermodynamically favorable process, spontaneous, exothermic and with reduced disorder and randomness at the adsorbent interface with the solution. In addition, for the tests of Fenton-like reactions, the best experimental conditions were the use of 200 mg of catalyst, 1,5 mL of H2O2, 25ºC in 100 mL of AM 100 mg L-1 solution. Regarding the reuse of the catalyst, OG-Ox-Fe proved to be efficient in the four reuse cycles performed, without a considerable loss of material.
metadata.teses.dc.identifier.uri: http://repositorio.ufla.br/jspui/handle/1/41946
metadata.teses.dc.publisher: Universidade Federal de Lavras
metadata.teses.dc.language: por
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