Solos e Nutrição de Plantas
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Item Síntese, caracterização e utilização de nanopartículas magnéticas de carbono-ferritas(Universidade Federal de Viçosa, 2022-12-22) Davila, Rafael Biscotto; Fontes, Mauricio Paulo Ferreira; http://lattes.cnpq.br/8271007522508054As ferritas são materiais com ampla gama de aplicações, uma vez que suas propriedades podem ser ajustadas de acordo com os usos desejados adotando-se diferentes composições químicas e condições de síntese. Por sua vez, nanopartículas magnéticas de ferritas apresentam características ainda mais peculiares que permitem sua aplicação tanto em pesquisa básica quanto em pesquisa aplicada nas mais diversas áreas, que vão desde a eletrônica até a medicina. Assim, o presente estudo teve como objetivo o desenvolvimento e a síntese de nanopartículas magnéticas empregando um novo método que utiliza a serragem como uma das matérias-primas. Foram produzidas nanopartículas constituídas das ferritas simples de Zn, Mn, Ni e Co e das ferritas mistas de Mn-Zn, Ni-Zn, Co-Zn, Ni-Mn, Co-Mn e Co-Ni utilizando-se diferentes condições de síntese. Os materiais produzidos foram caracterizados por difratometria de raios-X (DRX), microscopia eletrônica de varredura (MEV) e espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier (FTIR). A superfície específica foi determinada pelo método BET e as propriedades magnéticas foram estudadas utilizando o magnetômetro de amostra vibrante (VSM). As ferritas obtidas com o novo processo podem ser consideradas compósitos, visto que é possível identificar duas fases distintas, o biocarvão produzido a partir da serragem e as partículas magnéticas obtidas com os espinélios de Fe, o que levou à inovadora denominação de carbono-ferritas. Os materiais apresentaram pequeno tamanho (nanopartículas) e elevada magnetização de saturação (M s ). A maior parte das amostras apresentou baixa magnetização remanescente (M r ) e baixa coercitividade (H c ), levando ao comportamento de materiais magnéticos macios, o que permite que sejam testados em núcleos de transformadores, indutores, motores, geradores e demais dispositivos onde as perdas de energia precisam ser baixas. Algumas amostras apresentaram comportamento de materiais magnéticos duros (M r e H c elevados), importante em equipamentos eletrônicos, ímãs permanentes e demais aplicações onde é desejável manter a magnetização no material. Em função da estrutura altamente porosa e elevada superfície específica, as carbono-ferritas foram testadas para avaliar a capacidade de adsorver o chumbo (Pb). A remoção desse metal pesado em água, ação de grande impacto ambiental, foi realizada com sucesso, pois a capacidade de adsorção das amostras produzidas foi até quatro vezes maior que a do carvão ativado comercial utilizado para comparação. Palavras-chave: Nanomagnetismo. Serragem. Espinélios de Fe sintéticos. Adsorvente magnético. Metal pesado.Item Metais pesados no rejeito e em solos de planícies aluviais afetadas pelo rompimento da barragem de Fundão, Mariana (MG)(Universidade Federal de Viçosa, 2018-07-13) Davila, Rafael Biscotto; Fontes, Mauricio Paulo Ferreira; http://lattes.cnpq.br/8271007522508054A bacia do rio Doce é uma área de grande importância socioeconômica e ambiental que vem passando por desenvolvimento econômico sem o devido planejamento, o que traz impactos negativos à região. O rompimento da barragem de Fundão causou a liberação de grande volume do rejeito de mineração que foi aportado ao longo dos rios Gualaxo do Norte, Carmo e Doce. O trecho compreendido entre o distrito de Bento Rodrigues e a barragem de Candonga foi o mais afetado do ponto de vista das planícies de inundação, trazendo grande preocupação com relação à contaminação por metais pesados. Desta forma, os objetivos no presente estudo foram avaliar os teores de metais pesados no rejeito depositado sobre os solos aluviais, investigar a dinâmica desses elementos e verificar a relação com os parâmetros físicos, químicos e mineralógicos. Foram coletadas amostras de rejeito nas planícies de inundação e dentro da barragem de Fundão, além de solos não afetados da mesma região, funcionando como um grupo controle. Além da caracterização física, química e mineralógica dessas amostras, os teores semitotais e totais de metais pesados foram obtidos pelos métodos EPA 3051A e 3052, respectivamente, enquanto o fracionamento dos elementos foi realizado por extração sequencial BCR. O rejeito apresentou predomínio das frações areia fina e silte, elevada densidade de partículas e baixa fertilidade. Os teores de metais pesados no material foram inferiores àqueles obtidos para solos e sedimentos não afetados da mesma área, descartando a hipótese de contaminação pela lama. O ferro foi o único elemento encontrado em maior quantidade no rejeito, alcançando teor total de até 224 g kg -1 . A extração sequencial mostrou que a maior parte dos elementos se encontra na fração residual e, portanto, de difícil liberação para o ambiente, com exceção de Mn, Ba e Co que predominaram na fração redutível e podem ser solubilizados de forma significativa com variações do potencial redox, como no caso de drenagem deficiente do solo. O trabalho permitiu visualizar as profundas modificações introduzidas no ambiente por esse desastre, com características distintas entre rejeito e solos anteriormente presentes.