Estudo da atividade fotocatalítica das argilas contendo Al e Ce para tratamento de efluentes têxteis

The constant use of contaminating materials, often being incorrectly disposed of in the environment, is something that has been worrying society, and "environmental preservation" is one of the most debated topics in congresses and among researchers. Thinking about this aspect of allevia...

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Detalles Bibliográficos
Autor Principal: Dias, Beatriz Pinheiro
Outros autores: Pergher, Sibele Berenice Castella
Formato: Dissertação
Idioma:pt_BR
Publicado: Universidade Federal do Rio Grande do Norte
Assuntos:
Fotocatálise
Argilas
Argilas pilarizadas
CeO2
Pilarização
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA
Acceso en liña:https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/49478
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Dias, Beatriz Pinheiro
Estudo da atividade fotocatalítica das argilas contendo Al e Ce para tratamento de efluentes têxteis
description The constant use of contaminating materials, often being incorrectly disposed of in the environment, is something that has been worrying society, and "environmental preservation" is one of the most debated topics in congresses and among researchers. Thinking about this aspect of alleviating this problem, the present work has as its main focus the study of photocatalytic properties, through advanced oxidative processes (AOP), for the treatment of textile effluents. To this end, the natural and Al-pillarized clays, both impregnated with cerium, and Al/Ce mixed pillarized clays were used in the photodegradation of methylene blue dye (AZM). The materials were prepared using the traditional pilarization procedure, where materials containing: 5, 10 and 15% Ce in the pilarizing solution were produced. For the Ce impregnated samples, 5, 10 and 15% Ce was also used in the solution to impregnate the samples. All materials were calcined at 450°C. The materials were characterized by X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM-FEG), chemical analysis of the samples by X-ray fluorescence (XRF), textural analysis by N2 adsorption and UV-Visible spectroscopy (UV-Vis). The presence of CeO2 can be observed in all techniques, where in XRD it was possible to see the formation of CeO2 phases. It was also possible to observe the morphology of the samples, with the presence of lamellae and also with the presence of CeO2 observed by energy dispersive spectroscopy (EDS), as well as its mapping in the structure of the base material (clays). In the textural analysis made by the BET method - Brunauer, Emmett, Teller, it is possible to see that pilarization occurs in the pilarized samples because there was an increase in the specific area with a value around 239 m2 /g. Furthermore, it is possible to see that with the cerium impregnation process, there was a reduction in this specific area, which was already expected for this process. For the samples of the Campos Novos Foundation type clay (FCN) impregnated with cerium and for the commercial Bentonite clay pilarized with Al/Ce pillar it was possible to obtain the best results for photocatalytic activity, with the degradation of more than 80% of the dye used. For the other samples, the degradation did not exceed 10% of the dye.
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Thinking about this aspect of alleviating this problem, the present work has as its main focus the study of photocatalytic properties, through advanced oxidative processes (AOP), for the treatment of textile effluents. To this end, the natural and Al-pillarized clays, both impregnated with cerium, and Al/Ce mixed pillarized clays were used in the photodegradation of methylene blue dye (AZM). The materials were prepared using the traditional pilarization procedure, where materials containing: 5, 10 and 15% Ce in the pilarizing solution were produced. For the Ce impregnated samples, 5, 10 and 15% Ce was also used in the solution to impregnate the samples. All materials were calcined at 450°C. The materials were characterized by X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM-FEG), chemical analysis of the samples by X-ray fluorescence (XRF), textural analysis by N2 adsorption and UV-Visible spectroscopy (UV-Vis). The presence of CeO2 can be observed in all techniques, where in XRD it was possible to see the formation of CeO2 phases. It was also possible to observe the morphology of the samples, with the presence of lamellae and also with the presence of CeO2 observed by energy dispersive spectroscopy (EDS), as well as its mapping in the structure of the base material (clays). In the textural analysis made by the BET method - Brunauer, Emmett, Teller, it is possible to see that pilarization occurs in the pilarized samples because there was an increase in the specific area with a value around 239 m2 /g. Furthermore, it is possible to see that with the cerium impregnation process, there was a reduction in this specific area, which was already expected for this process. For the samples of the Campos Novos Foundation type clay (FCN) impregnated with cerium and for the commercial Bentonite clay pilarized with Al/Ce pillar it was possible to obtain the best results for photocatalytic activity, with the degradation of more than 80% of the dye used. For the other samples, the degradation did not exceed 10% of the dye. Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES O constante uso de materiais contaminantes, sendo muitas vezes descartados incorretamente ao meio ambiente, é algo que já vem preocupando a sociedade, sendo a “preservação ambiental” um dos temas mais debatidos em congressos e entre os pesquisadores. Pensando nessa vertente de amenizar esse problema, o presente trabalho tem como foco principal o estudo das propriedades fotocatalíticas, através dos processos oxidativos avançados (POAs), para o tratamento de efluentes têxteis. Para isso, utilizou-se as argilas naturais e pilarizadas com pilar de Al, ambas impregnadas com cério, e argilas pilarizadas com pilar misto de Al/Ce na fotodegradação do corante azul de metileno (AZM). Os materiais foram preparados usando o procedimento tradicional de pilarização, onde foram produzidos materiais contendo: 5, 10 e 15% de Ce na solução pilarizante. Para as amostras impregnadas com Ce, também se usou 5, 10 e 15% de Ce na solução para impregnação das amostras. Todos os materiais foram calcinados a 450ºC. Os materiais foram caracterizados pelas técnicas de difração de raio X (DRX), microscopia eletrônica de varredura (MEV-FEG), análise química das amostras por meio da técnica de fluorescência de raio X (FRX), análises texturais através da adsorção de N2 e espectroscopia UV-Visível (UV-Vis). A presença do CeO2 pode ser observada em todas as técnicas, onde no DRX foi possível perceber a formação das fases do CeO2. Foi possível também observar a morfologia das amostras, com a presença das lamelas e também com a presença do CeO2 observado pela espectroscopia por energia dispersiva (EDS), assim como seu mapeamento na estrutura do material base (argilas). Na análise textural feita pelo método de BET – Brunauer, Emmett, Teller, é possível ver que ocorre a pilarização nas amostras pilarizadas pois houve um aumento na área específica com um valor em torno de 239 m2 /g. Além disso, é possível perceber que com o processo de impregnação do cério, houve uma redução dessa área específica, o que já era esperado para este processo. Para as amostras de argila do tipo Fundação Campos Novos (FCN) impregnadas com cério e para a argila comercial Bentonítica pilarizada com pilar de Al/Ce foi possível obter os melhores resultados para atividade fotocatalítica, com a degradação de mais de 80% do corante utilizado. Para as outras amostras, a degradação não passou dos 10% do corante. 2022-10-05T20:26:46Z 2022-10-05T20:26:46Z 2022-07-29 masterThesis DIAS, Beatriz Pinheiro. Estudo da atividade fotocatalítica das argilas contendo Al e Ce para tratamento de efluentes têxteis. 2022. 111f. Dissertação (Mestrado em Ciência e Engenharia de Materiais) - Centro de Ciências Exatas e da Terra, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2022. https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/49478 pt_BR Acesso Aberto application/pdf Universidade Federal do Rio Grande do Norte Brasil UFRN PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIA E ENGENHARIA DE MATERIAIS

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