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Oxidação de compostos orgânicos contendo nitrogênio e enxofre empregando óxidos de ferro modificados
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UNIVERSIDADE FEDERAL DE LAVRAS
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Tipo de impacto
Áreas Temáticas da Extenção
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Resumo
Contaminantes nitrogenados e sulfurados presentes nos combustíveis fósseis são conhecidos pelo impacto negativo no ambiente devido as emissões de NOx e SOx. Como consequência, a remoção dessas espécies está se tornando um desafio de caráter mundial, reforçado por regulamentações sempre mais rigorosas. Dentro desse contexto, nesse trabalho buscou-se o desenvolvimento de novos materiais baseados em óxidos de ferro, de baixo custo e ampla disponibilidade, que atuassem de forma efetiva como catalisadores em processos de oxidação com enfoque especial àqueles compostos que apresentassem enxofre ou nitrogênio na estrutura. Assim, o primeiro estudo, utilizando-se uma limonita reduzida termicamente em atmosfera de H2, pode-se comprovar que o enriquecimento da superfície do material com sítios ativos de Fe2+ melhoraram significativamente sua atividade em reações de oxidação de quinolina, azul de metileno e dibenzotiofeno. Ainda nesse contexto, no segundo trabalho avaliou-se a reatividade de um sistema Fenton heterogêneo baseado apenas na utilização da fração magnética da limonita natural após um processo simplificado de separação, com foco, essencialmente, no efeito da fração magnética na degradação de quinolina, composto nitrogenado modelo de contaminante do petróleo. O terceiro artigo descreveu-se a síntese, caracterização e testes catalíticos de uma goethita parcialmente substituída por cobre (dopada) e reduzida termicamente na oxidação de quinolina enquanto o quarto aborda a utilização de goethita dopada por Ni2+ e avaliou-se o efeito dessa substituição isormórfica na degradação do mesmo composto modelo. Dessa forma, esse trabalho visou colaborar, de maneira geral, para compreensão dos efeitos que regem a química dos óxidos de ferro assim como sua contribuição para o desenvolvimento de processos alternativos para remoção de contaminantes da cadeia produtiva do petróleo.
Abstract
Nitrogen and sulfur contaminants present in fossil fuels are known for negative environmental impact due to emissions of NOx and SOx. As a consequence, the removal of these species is becoming a challenge of global concerning, enhanced by ever more stringent regulations. In this context, the aim of this study to develop new materials based on iron oxides, low cost and wide availability, which effectively acted as catalysts in oxidation processes for removal of unwanted compounds, with particular focus on those compounds that present sulfur and nitrogen as a constituent or heteroatoms. Thus, the first study, using a thermally reduced limonite in H2 atmosphere, it is shown that the enrichment of the material surface with active sites of Fe2+ significantly improve their activity in the oxidation of quinoline, methylene blue and dibenzothiophene. Also in this context, the second study underscored the reactivity of a heterogeneous Fenton system based solely on the use of magnetic fraction of natural limonite after a simplified procedure for separation, focusing primarily on the effect of the magnetic fraction in the degradation of quinoline, nitrogen compound model contaminant oil. The third article describes the synthesis, characterization and catalytic testing of a sample of goethite partially replaced by copper and thermal reduced in the oxidation of quinoline, while the fourth discusses the use of doped goethite by Ni2+ and evaluates the effect of substitution isormorfic the degradation of the same compound model. Thus, this work aimed at supporting, in general, to understand the effects that govern the chemistry of iron oxides and their contribution to the development of alternative processes for removing contaminants from the oil production chain.
Descrição
Área de concentração
Agroquímica
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Citação
GUIMARÃES, I. do R. Oxidação de compostos orgânicos contendo nitrogênio e enxofre empregando óxidos de ferro modificados. 2010. 106 p. Tese (Doutorado em Agroquímica) - Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2010.