dissertação
Reação em meio não aquoso para a síntese de catalisadores: oxidação dos elementos metálicos pelo ácido cítrico
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Universidade Federal de Lavras
Faculdade, Instituto ou Escola
Departamento
Departamento de Química
Programa de Pós-Graduação
Programa de Pós-Graduação em Agroquímica
Agência de fomento
Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)
Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais (FAPEMIG)
Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)
Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais (FAPEMIG)
Tipo de impacto
Áreas Temáticas da Extenção
Objetivos de Desenvolvimento Sustentável
Dados abertos
Resumo
Catalisadores baseados em uma mistura de óxidos de ferro, hematita e maghemita,
foram sintetizados por meio de modificações no processo de síntese sol-gel para a formação
do composto de coordenação em um meio não aquoso e utilizando como precursores Fe
0
e
Mo
0
tendo como agente complexante o ácido cítrico. O processo utilizou como
embasamento os conceitos da química verde, de utilizar como matéria-prima compostos
baratos, que não necessitem de grandes quantidades de solvente, que tenham uma alta
seletividade e produtividade e que não sejam prejudiciais à saúde humana e do plante Terra.
Foram sintetizados 5 materiais diferenciados pela porcentagem de substituição do Mo
variando de 0%, 1%, 55, 10% e 15%. Os materiais foram caracterizados por DRX, FTIR e
TGA. Os materiais passaram por testes catalíticos como decomposição de peróxido de
hidrogênio em água e na presença do composto orgânico modelo azul de metileno (AM),
assim como testes de degradação deste composto de forma a possibilitar a comprovação de
sua atividade e possível aplicação em processos do tipo Fenton, onde conseguimos verificar
a produção de O2
, produto indireto da química Fenton, principalmente para os materiais
com 15% de substituição além de cerca de 95% de descoloração do AM em apenas 6 horas
de reação e 100% para os materiais FeMo 5%, 10% e 15% com 24 horas de reação. Foi
possível verificar que majoritariamente a formação da fase hematita mesmo em
temperaturas baixas, mostrando que a complexação dos metais se mostrou eficiente na
estabilização na formação do óxido.
Abstract
Catalysts based on a mixture of iron oxides, hematite and maghemite, were synthesized by means of modifications no sol-gel synthesis process for a formation of the coordination compound in a non-aqueous medium and use as Fe0 and Mo0 precursors having as a complexing agent Citric acid. The process of use as a foundation of green chemistry concepts, which do not require large solvent systems, has a high selectivity and productivity. Five different materials were synthesized by substitution percentage of 0%, 1%, 55, 10% and 15%. The materials were characterized by XRD, FTIR and TGA. The materials underwent catalytic tests such as the decomposition of hydrogen peroxide in water and in the presence of the organic blue model of methylene (AM), as well as tests of degradation of this compound in a way to prove its activity and possible application in processes of Type Fenton, where we were able to verify an O2 production, an indirect chemical product with a 15% substitution of about 95% discoloration in only 6 hours of reaction and 100% for 5%, 10% and 15% FeMo materials with 24 Hours of reaction. It is possible to verify that, mainly, the formation of the hematite phase even at low temperatures, showing that a complexation of the metals showed efficient in the stabilization in the oxide formation.
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CASTRO, G. M. M. de. Reação em meio não aquoso para a síntese de catalisadores: oxidação dos elementos metálicos pelo ácido cítrico. 2017. 50 p. Dissertação (Mestrado em Agroquímica)-Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2017.
