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Previous issue date: 2016-08-10 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O 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. / Fe-TiO 2 -Ag calcined composite was prepared and used for photo- reduction of Cr(VI) from aqueous solution and electroplating wastewater. The catalysts were characterized by scanning electron microscopy (SEM), X-ray diffraction (XRD), infrared spectroscopy (IR), Raman spectroscopy, UV-Vis diffuse reflectance spectroscopy (DRS) and inductively coupled plasma mass spectroscopy (ICP-MS). The photocatalytic activity was investigated for Cr(VI) (30 mg L -1 ) solutions, in which it was obtained almost 100% of reduction, in 120 minutes, under artificial irradiation (λ > 300 nm), and 85% removal, after 270 minutes, under solar irradiation in a winter’s day. There were no significant differences when the catalyst was used for an industrial electroplating wastewater, indicating that the photo-reduction of Cr(VI) is not affected by possible interference in this industrial effluent. Silver doping improves the photocatalytic activity, inducting visible light radiation absorption. The introduction of iron oxide turned the catalyst completely magnetic, facilitating its removal from solution, after the end of the procedure, with a simple application of a magnetic field. The experimental conditions have been investigated for the optimization of mass proportion of loading silver (15%) and iron oxide (10%), pH (2), catalyst dosage (1 g L -1 ) and the effect of calcination, which results in an increase in the catalyst’s surface area, improving its activity. It was also verified that the Cr(VI) photo-reduction obeys to a pseudo first order kinetic and the maximum adsorption capability for Cr(III) was about 72 mg g -1 . The good stability showed by the calcined composite Fe-TiO 2 -Ag, allowing its reutilization for 5 cycles with small loss in activity, added to the fact of being magnetic, not affected by other metal interfering and with the possibility of be used under solar irradiation, support the practical industrial applicability of this photo-catalyst.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:localhost:123456789/13252 |
| Date | 10 August 2016 |
| Creators | Carvalho, Fernanda Raquel |
| Contributors | Reis, Efraim Lázaro, Bellato, Carlos Roberto |
| Publisher | Universidade Federal de Viçosa |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFV, instname:Universidade Federal de Viçosa, instacron:UFV |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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