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Título: Produção de catalisadores a base de zinco a partir de pilhas exauridas para tratamento de poluentes orgânicos em solução aquosa
Título(s) alternativo(s): Production of catalysts from depleted batteries for the treatment of aqueous phase organic pollutants
Autor(es): Duarte, Andriele da Mota
Orientador(es): Oliveira, Ana Paula de
Palavras-chave: Resíduos industriais
Indústria têxtil
Corantes e tingimento
Lixo eletrônico - Reaproveitamento
Catalisadores
Factory and trade waste
Textile industry
Dyes and dyeing
Electronic waste - Recycling
Catalysts
Data do documento: 26-Nov-2019
Editor: Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Câmpus: Francisco Beltrao
Citação: DUARTE, Andriele da Mota. Produção de catalisadores a base de zinco a partir de pilhas exauridas para tratamento de poluentes orgânicos em solução aquosa. 2019. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Química) – Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Francisco Beltrão, 2019.
Resumo: No presente trabalho, estudou-se a produção de catalisadores oriundo de pilhas de zinco/carbono exauridas, sendo aplicado no processo de degradação de corantes orgânicos têxteis de soluções aquosas. Para a síntese do catalisador RP1 foi realizado um planejamento experimental 2² tendo como variáveis independentes a temperatura e tempo de secagem, sendo a variável resposta a porcentagem de degradação do corante azul reativo 5G (100 mg L-1, e pH inicial 2) por meio do processo de fotocatálise (0,2 g do catalisador/100 mL). A temperatura de 50°C por aproximadamente 41 horas de secagem, propiciou a melhor porcentagem de degradação (92, 85%). Para os ensaios de degradação utilizando o corante vermelho reativo 4B (100 mg L-1) com o catalisador RP2 (0,15 g do catalisador/100 mL de solução) foi realizado um planejamento experimental 2² tendo como variáveis independentes o pH e o tempo reacional, sendo a variável resposta a porcentagem de degradação do corante vermelho reativo 4B. Para este último catalisador não foi necessária a irradiação UV, sendo que o pH de 1,5 e tempo reacional de 100 minutos, teve a melhor porcentagem de degradação (99,85 %). As análises de caracterização de DRX, TXRF, MEV com microanálise por EDS e FTIR foram realizadas para identificação das características químicas, morfológicas e estruturais dos catalisadores produzidos. O teste de toxicidade utilizando como bioindicador a Artemia salina, identificou que a toxicidade pode ser decorrente do pH ácido do meio ou dos corantes avaliados. Por fim, a produção do catalisador RP2 mostrou-se viável economicamente e tecnicamente, indicando o potencial de aplicação deste material como catalisador no tratamento de efluentes de indústrias têxteis.
Abstract: In the present work, it was studied the production of catalysts from exhausted zinc / carbon cells, being applied in the process of degradation of textile organic dyes in aqueous solutions. For the synthesis of catalyst RP1, a 2² experimental design was carried out, having as independent variables the temperature and the drying time, being the response variable the percentage of 5G reactive blue dye degradation (100 mg L-1 and initial pH 2) by photocatalysis process (0.2 g of catalyst / 100 mL). The temperature of 50 ° C for approximately 41 hours of drying provided the best degradation percentage (92, 85%). For the degradation assay using the 4B reactive red dye (100 mg L-1) with the RP2 catalyst (0.15 g of the catalyst / 100 mL of solution), a 2² experimental design was performed, having as independent variables pH and reaction time, being a response variable the percentage of degradation of 4B reactive red dye. For this last catalyst, UV irradiation was not necessary, and the pH of 1.5 and the reaction time of 100 minutes had the best degradation percentage (99.85 %). Characterization analyzes of XRD, TXRF, SEM with EDS and FTIR microanalysis were performed to identify chemical, morphological and filtering characteristics of the catalysts used. The toxicity test used as a ioindicator Artemia salina and identified that the toxicity may be due to the acidic pH of the medium or the dyes used. Finally, the production of catalyst RP2 proved to be economically and technically feasible, indicating the otential of application of this material as a catalyst in the treatment of wastewater from textile products.
URI: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/11532
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