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dc.creatorGomes, Pedro Barroso-
dc.date.accessioned2023-01-05T21:18:13Z-
dc.date.available2023-01-05T21:18:13Z-
dc.date.issued2023-01-05-
dc.date.submitted2022-08-30-
dc.identifier.citationGOMES, P. B. Avaliação da hematita como agente ativante na obtenção de carvão ativado e ferro metálico. 2022. 87 p. Tese (Doutorado Multicêntrico em Química) - Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2022.pt_BR
dc.identifier.urihttp://repositorio.ufla.br/jspui/handle/1/55732-
dc.description.abstractThis work involves the use of agro-industrial residue, sugarcane bagasse soot (FBCA), and hematite to obtain activated carbon (CA) and metallic iron (Fe0 ). The precursors were subjected to heat treatment under different experimental conditions, such as: temperature (600, 800 and 900 °C), time (30, 60 and 120 min) and soot:hematite ratio (1:3 and 1:5 m/m). The results obtained will be present in two scientific articles. The first article shows in particular the results of characterization and application of the CA obtained. The highest BET surface area values were for materials obtained at a temperature of 900 °C and with time equal to or greater than 1 h, obtaining values of up to 1570 m2 g -1 . The images obtained by SEM for the CA show that after activation there was a reduction in the size of the particles, but the morphology was maintained, showing an elongated shape with the presence of cavities. The results obtained by EDS allowed identify the presence of residual Fe present in the CA after activation and purification. The TG results show an increase in thermal stability and ash content variation between 3.5 and 11.9%. Few surface functional groups were identify, and pHpcz values between 6.5 and 6.0. Adsorption studies were also carried out for CA using methylene blue and reactive black dyes. The adsorption isotherms for the methylene blue dye showed that the adsorption capacities of the carbons increased with the activation temperature and time of activation. From the adsorption isotherms of the reactive black dye, it can be observed that when applying the activation temperature of 900 °C, with a reaction time of 120 min, as well as the highest amount of activating agent FBAC:Fe2O3 ratio (1:5 ), the adsorption capacities increased from 130 to 374 and 378 mg g-1 . The second article presents the results of characterization and application of magnetic samples, rich in iron. The results of the characterizations performed by TG, elemental analysis (CHN), X-ray diffraction (XRD), Mössbauer spectroscopy, SEM and EDS, show the presence of metallic iron, FeO and Fe3O4 in the samples obtained at temperatures equal to and above 800 °C, with Fe0 being the predominant phase in the samples obtained at 900 °C. The materials had a low carbon content (<6%), with a morphology similar to clusters and “wire tangles”. Among the ferrous materials, the one obtained at 900 °C with an activation time of 1 h and a mass ratio of 1:3 (FBCA:Fe2O3), identified as Fe1:3/900-1h, was applied to reduce hexavalent chromium and nitrobenzene. The application of the sample to reduce contaminants showed a reduction capacity of 480.5 mg of Cr(VI) per gram of material and conversion of 90% of nitrobenzene to aniline in just 6 min of reaction. The results obtained showed that hematite has a high capacity to act as an activating agent for charcoal, obtaining two products in a single process, high surface area CA and a sample rich in metallic iron.pt_BR
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)pt_BR
dc.languageporpt_BR
dc.publisherUniversidade Federal de Lavraspt_BR
dc.rightsacesso abertopt_BR
dc.subjectFuligem do bagaço de cana-de-açúcarpt_BR
dc.subjectAdsorçãopt_BR
dc.subjectCarvão ativadopt_BR
dc.subjectFerro metálicopt_BR
dc.subjectSugarcane bagasse sootpt_BR
dc.subjectAdsorptionpt_BR
dc.subjectActivated charcoalpt_BR
dc.subjectMetallic ironpt_BR
dc.titleAvaliação da hematita como agente ativante na obtenção de carvão ativado e ferro metálicopt_BR
dc.title.alternativeEvaluation of hematite as activation agent to obtain of activated charcoal and metallic ironpt_BR
dc.typetesept_BR
dc.publisher.programPrograma de Pós- Graduação Multicêntrico em Química de Minas Geraispt_BR
dc.publisher.initialsUFLApt_BR
dc.publisher.countrybrasilpt_BR
dc.contributor.advisor1Magalhães, Fabiano-
dc.contributor.referee1Leal Neto, Jonas-
dc.contributor.referee2Fernadez, Miriany Avelino Moreira-
dc.contributor.referee3Soares, Jenaína Ribeiro-
dc.contributor.referee4Rosmaninho, Marcelo Gonçalves-
dc.description.resumoEste trabalho envolve a utilização do resíduo agroindustrial, fuligem do bagaço de cana-de-açúcar (FBCA), e hematita para obtenção de carvão ativado (CA) e ferro metálico (Fe0 ). Os precursores foram submetidos ao tratamento térmico, sob diferentes condições experimentais, tais como: temperatura (600, 800 e 900 °C), tempo (30, 60 e 120 min) e proporção entre fuligem:hematita (1:3 e 1:5 m/m). Os resultados obtidos estão apresentados em dois artigos científicos. O primeiro artigo mostra, em especial, os resultados de caracterização e aplicação dos CA obtidos. Os maiores valores de área superficial BET foram para os materiais obtidos na temperatura de 900 °C e com tempo igual ou superior a 1h, obtendo valores de até 1570 m2 g -1 . Já as imagens obtidas por microscopia eletrônica de varredura (MEV) para os CA mostram que, após ativação, houve redução no tamanho das partículas, porém a morfologia se manteve, apresentando formato alongado com presença de cavidades. Os resultados obtidos por espectroscopia dispersiva de raios-X(EDS) permitiram identificar a presença de Fe residual presente nos CA após ativação e purificação. Os resultados de TG mostraram um aumento na estabilidade térmica e variação teor de cinzas entre 3,5 e 11,9%. Foram identificados poucos grupos funcionais superficiais, e valores de pHpcz entre 6,5 a 6,0. Também foram realizados estudos de adsorção para os CA utilizando os corantes azul de metileno e preto reativo. As isotermas de adsorção para o corante azul de metileno demostraram que as capacidades de adsorção dos carvões aumentaram com a temperatura e tempo de ativação. A partir das isotermas de adsorção do corante preto reativo pode-se observar que, ao aplicar a temperatura de ativação de 900 °C, com tempo de reação de 120 min, assim como a maior quantidade de agente ativante FBAC:Fe2O3 proporção (1:5), as capacidades de adsorção aumentaram de 130 para 374 e 378 mg g-1 . O segundo artigo apresenta os resultados de caracterização e aplicação das amostras magnéticas, ricas em ferro. Os resultados das caracterizações realizadas por TG, análise elementar (CHN), difração de raio-X em pó (DRX), espectroscopia Mössbauer, MEV e EDS, mostraram a presença de ferro metálico, FeO e Fe3O4nas amostras obtidas com temperatura igual e superior a 800 °C, sendo o Fe0 a fase predominante nas amostras obtidas à 900 C. Os materiais apresentaram baixo teor de carbono (<6%), com morfologia semelhante a aglomerados e “emaranhados de fios”. Dentre os materiais ferrosos, aquele obtido a 900 °C com tempo de ativação de 1 h e proporção em massa de 1:3 (FBCA:Fe2O3), identificado como Fe1:3/900-1h, foi aplicado para redução de cromo hexavalente e nitrobenzeno. A aplicação da amostra para redução dos contaminantes apresentou capacidade de redução de 480,5 mg de Cr(VI) por grama de material e conversão de 90% de nitrobenzeno à anilina em apenas 6 min de reação. Os resultados obtidos mostraram que a hematita possui alta capacidade para atuar como agente de ativação do carvão, com obtenção de dois produtos em um único processo, o CA de alta área superficial e amostra rica em ferro metálico.pt_BR
dc.publisher.departmentDepartamento de Químicapt_BR
dc.subject.cnpqQuímicapt_BR
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/3896607704902458pt_BR
Aparece nas coleções:Multicêntrico em Química de Minas Gerais - Doutorado (Teses)

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