Nano-híbridos magnéticos : Preparação, caracterização e testes de adsorção em efluentes sintéticos ricos em ácido bórico.
Nome: CAMILA NUNES PINOTTI
Data de publicação: 14/09/2023
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| EDSON PASSAMANI CAETANO | Orientador |
Resumo: Neste trabalho, foram desenvolvidos um nano-híbrido magnético binário a partir dos precursores CoFe2O4 e MgO, produzidos pelo método Sol-Gel e nano-híbridos ternários a partir de nanopartículas (NPs) coprecipitadas de -Fe2O3 e MgO decoradas em moldes de zeólita 5A (Z5A). Para o nano-híbrido CoFe2O4 /MgO, a difratometria de raios X, a microscopia eletrônica de varredura, a espectroscopia de infravermelho, a espectroscopia Mössbauer de 57Fe e as medições de magnetização indicaram que a fase nanocristalina ferrimagnética CoFe2O4 está parcialmente coberta pela fase paramagnética MgO, esta última se comportando como uma matriz para as NPs de CoFe2O4. O nano-híbrido CoFe2O4 /MgO foi aplicado na remoção de compostos de boro de efluentes sintéticos, apresentando capacidade de remoção de até 92%. Após o processo de adsorção de boro na superfície do MgO, os resultados da difratometria de raios X, microscopia eletrônica de varredura e resultados de espectroscopia de infravermelho mostraram a formação de Mg(OH)2 cristalino (com estruturas semelhantes a agulhas), enquanto a espectroscopia de 57Fe Mössbauer indicou que a fração de íons Fe3+ nas superfícies dos nanogrãos foi alterada em comparação com os adsorventes originais. Para os nano-híbridos ternários, os resultados da espectroscopia Mössbauer de 57Fe e os dados de microscopia eletrônica de transmissão indicaram uma ampla distribuição de tamanho das NPs de -Fe2O3. Essas NPs de -Fe2O3 são fortemente afetadas por efeitos de tamanho. Aquelas com dimensões inferiores a 10nm têm uma proporção de sítio de ferro octaédrico/tetraédrico de 7/3 ao invés da razão 5/3 encontrada no volume. A espectroscopia de ressonância magnética nuclear (RMN) do 27Al apresentou a formação de espécies octaédricas de Al após reação do ácido bórico com NPs de MgO. O espectro de 11B NMR indicou adsorção de B na superfície MgO/Z5A, enquanto a adsorção de B na estrutura pura de Z5A se mostrou ausente. Isotermas de adsorção e estudos cinéticos do nano-híbrido binário apresentaram que a adsorção de espécies ricas em B é descrita por modelos de Freundlich e Pseudo-Primeira ordem, respectivamente, e nos nano-híbridos ternários, os resultados foram respectivamente descritos por Freundlich e tipo fractal. A adsorção de B ocorre predominantemente pela fração MgO em ambos os casos, que apresentaram uma boa eficiência de remoção de B quando comparados com outros materiais relatados na literatura.
