Agroquímica
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Item Redução fotocatalítica de Cr(VI) e adsorção de Cr(III) pelo compósito magnético Fe-TiO 2 -Ag(Universidade Federal de Viçosa, 2016-08-10) Carvalho, Fernanda Raquel; Bellato, Carlos Roberto; http://lattes.cnpq.br/1831308817639307O compósito calcinado Fe-TiO 2 -Ag foi preparado e utilizado na fotorredução de Cr(VI) de soluções aquosas e de efluentes de galvanoplastia. Os catalisadores foram caracterizados por microscopia eletrônica de varredura (MEV), espectroscopia de raio-X (DRX), espectroscopia de infravermelho (IV), espectroscopia Raman, espectroscopia de reflectância difusa (ERD) e espectroscopia de massas com plasma indutivamente acoplado (ICP-MS). A atividade fotocatalítica foi verificada em soluções de Cr(VI) (30 mg L -1 ), onde foram obtidos aproximadamente 100% de redução, em 120 minutos, quando submetida a radiação artificial (λ > 300 nm), e 85% de remoção, em 270 minutos, na presença de radiação solar em um dia de inverno. Não foram observadas diferenças significativas quando o catalisador foi utilizado em um efluente real de galvanoplastia, indicando que a fotorredução de Cr(VI) não é afetada por possíveis interferentes deste efluente. A impregnação da prata culminou em uma melhoria na atividade do fotocatalisador, que passou a absorver radiação visível. A introdução do óxido de ferro tornou o catalisador completamente magnético, facilitando sua retirada da solução ao término do processo pela aplicação de um simples campo magnético. As condições experimentais foram investigadas para a otimização da proporção mássica de prata (15%), de óxido de ferro (10%), pH (2), dosagem do catalisador (1 g L -1 ) e o efeito da calcinação, que provocou um aumento na área superficial do catalisador, melhorando sua atividade. Verificou-se ainda que a cinética de fotorredução do Cr(VI) segue um modelo de pseudoprimeira ordem e que a quantidade máxima de Cr(III) adsorvida é de aproximadamente 72 mg g -1 . A boa estabilidade apresentada pelo compósito Fe-TiO 2 -Ag calcinado, permitindo sua reutilização por até 5 ciclos com pequena perda na atividade, somada ao fato de ser magnético, não sofrer interferências de outros metais e poder ser usado sob radiação solar torna possível a aplicabilidade prática deste fotocatalisador na indústria.Item Atividade fotocatalítica de compósitos hidrotalcita-TiO 2 impregnados com nanopartículas metálicas e TiO 2 -óxidos mistos de MgZnAl(Universidade Federal de Viçosa, 2015-12-08) Almeida, Marciano Fabiano de; Bellato, Carlos Roberto; http://lattes.cnpq.br/7759953342197045A utilização do TiO 2 como fotocatalisador apresenta algumas desvantagens como os processos de recombinação elétrons-lacuna, os quais diminuem a sua atividade fotocatalítica; somente ser fotoativado pela radiação na região do UV; e tendência a agregação das suas nanopartículas. Desta forma, este trabalho consistiu-se no preparo de compósitos contendo TiO 2 de forma a obter uma melhoria em suas propriedades funcionais. A atividade fotocatalítica foi significativamente afetada pela quantidade de TiO 2 suportada no hidróxido duplo lamelar de MgAl (hidrotalcita). Várias amostras de fotocatalisadores foram preparadas com diferentes nanopartículas metálicas (Ag, Cu ou Ni). O compósito fotocatalisador mais eficiente foi obtido na forma calcinada, com a relação molar de 2:1:1 (Mg:Al:Ti) e o metal Ag (2%, m/m) sendo denominado por HTC/TiO 2 -Ag(2). Este compósito apresentou aproximadamente 100% de degradação e 85% de mineralização do fenol, em 300 min. Compósitos contendo TiO 2 associado ao óxido de zinco obtido pela calcinação do hidróxido duplo lamelar ternário de MgZnAl também foram preparados com sucesso. Os fotocatalisadores foram avaliados em diferentes razões molares de Zn 2+ /Mg 2+ sendo que o melhor fotocatalisador foi obtido para a razão molar Zn 2+ /Mg 2+ igual a 5% e foi denominado por TiO 2 /MgZnAl-5. Este fotocatalisador removeu aproximadamente 100% de fenol e 80% de COT, em 360 minutos. Os novos compósitos fotocatalisadores preparados neste trabalho apresentaram um sinergismo de efeito ocasionado pelo suporte de hidróxido duplo lamelar, presença das nanopartículas metálicas (Ag, Cu ou Ni) ou óxido de zinco os quais, associados à fotoatividade do TiO 2, resultaram na formação de um compósito com alta capacidade fotocatalítica. Os compósitos apresentaram boa estabilidade após 5 ciclos de reuso, capacidade de recuperação e menor agregação de suas nanopartículas, mostrando assim um potencial promissor para aplicações práticas.Item Tratamento de efluentes de indústria têxtil pelo processo de adsorção-fotooxidação empregando-se o compósito magnético quitosana-TiO2-óxido de ferro(Universidade Federal de Viçosa, 2014-02-20) Gusmão, Lucas Luiz; Reis, César; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4785327P6; Fontes, Maurício Paulo Ferreira; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4721443T4; Bellato, Carlos Roberto; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4727950A6; http://lattes.cnpq.br/5338899078349525; Moreira, Renata Pereira Lopes; http://lattes.cnpq.br/2773378870906771; Mounteer, Ann Honor; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4723208Y4O presente trabalho visa avaliar a aplicação do TiO2 imobilizado em matriz polimérica de quitosana (QTS-TiO2) na forma de pó (tamanho menor do que 105 μm), de maneira a favorecer a adsorção-fotooxidação do contaminante utilizando os seguintes processo de fotocatálise heterogênea: TiO2/UV e TiO2/H2O2/UV. Além disso, neste trabalho, será combinada a matriz polimérica de QTS-TiO2 com as propriedades magnéticas do óxido de ferro para produzir o compósito magnético de Quitosana-dióxido de titânio-óxido de ferro (QTS- TiO2-Fe). Por ser magnético, o compósito pode ser removido da solução aquosa através da aplicação de um campo magnético, o qual poderá diminuir o custo e o tempo gastos na remoção desses materiais. O processo de adsorção-fotooxidação com o compósito magnético QTS-TiO2-Fe foi avaliado visando a sua aplicação na descoloração de corantes têxteis em meio aquoso e na descoloração dos corantes em efluentes têxteis tratados e posteriormente fortificados. Os corantes selecionados para estudos foram o Azul de Remazol, Laranja 16 e Amarelo 3-GP. Em meio aquoso, o compósito magnético QTS- TiO2-Fe apresentou uma elevada capacidade de descoloração dos corantes Azul de Remazol (94,8%), Laranja 16 (83,0%) Amarelo 3-GP (85,6%) nos tempos de 80, 105 e 40 minutos, respectivamente em pH = 7. O compósito magnético QTS-TiO2-Fe apresentou uma predominância do fenômeno fotooxidativo sobre o adsortivo. A descoloração dos corantes Azul de Remazol, Laranja 16 e Amarelo 3-GP no efluente têxtil alcançou uma porcentagem de remoção de 84,0, 79,3 e 80,1%, nos tempos de 240, 280 e 200 minutos, respectivamente. O efeito da adição de peróxido de hidrogênio (H2O2) no processo de adsorção-fotooxidação com QTS-TiO2-Fe do efluente resultou em uma remoção de cor do efluente de 88,0, 92,0 e 75,5% para os corantes Azul de Remazol, Laranja 16 e Amarelo 3-GP, respectivamente. O estudo de reutilização do compósito magnético mostrou que até o quarto ciclo de reutilização do compósito magnético QTS-TiO2-Fe, houve um decaimento na taxa de remoção dos corantes de 21,5 14,9 e 18,0% em relação ao primeiro cilco , o que consequentemente demonstra a viabilidade de reuso do compósito em processos consecutivos de adsorção-fotooxidação nas indústrias têxteis. Desta forma, o compósito magnético de QTS-TiO2-Fe pode ser incluído como um novo adsorvente-fotooxidativo, mostrando excelente desempenho na fotooxidação de corantes, podendo ser utilizado como uma nova tecnologia de remoção aplicada ao polimento de efluentes industriais. Dentre as características favoráveis, destacam-se seu caráter magnético e viabilidade de utilização nas indústrias com forma de tratamento terciário, já que utilizam material natural, não tóxico, reagentes de baixo custo, de fácil disponibilidade e preparação.