Síntese e caracterização de um material nanoestruturado magnético, para adsorção de resíduos de corantes em meio líquido

Alencar, Ellen Oliveira de Assis

Síntese e caracterização de um material nanoestruturado magnético, para adsorção de resíduos de corantes em meio líquido

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Data

2022-10-06

Autores

Alencar, Ellen Oliveira de Assis

Resumo

Pernambuco's agreste region has developed with the growth of the local textile industry, this growth has brought with it the pollution of some rivers in the region. One of the steps in the fabric manufacturing process is dyeing, which uses synthetic dyes with high stability and resistance to degradation. In the fabric washing process, excess dye is released from the fibers and generates contaminated effluents. As a result, many studies have been developed aiming at new efficient methodologies for the decontamination of these effluents. Adsorption has been widely used in the treatment of textile effluents with the use of magnetic nanomaterials that work as adsorbents for textile dyes and are easily removed from the medium, through the application of an external magnetic field. In this work, iron oxide magnetic nanoparticles (NPs) with average crystallite size between 30 and 35 nm were synthesized. These NPs were used as adsorbents for Reactive Black 5 (RB5) dye residues in aqueous medium. The decolorization and removal efficiencies of RB5 by the NPs were around 100% and 40%, respectively. The adsorption kinetics was better adjusted to the Pseudo Second Order method with correlation coefficient R2 = 0,95. For the adsorption isotherms, the Langmuir and Freundlich models were satisfactorily adjusted to the results obtained.

Descrição

A região do agreste de Pernambuco tem se desenvolvido com o crescimento da indústria têxtil local, esse crescimento trouxe consigo a poluição de alguns rios da região. Uma das etapas do processo de fabricação de tecidos é o tingimento, que utiliza corantes sintéticos, com alta estabilidade e resistência à degradação. No processo de lavagem dos tecidos o excesso de corantes se desprende das fibras e geram efluentes contaminados. Em virtude disso muitos estudos têm sido desenvolvidos visando novas metodologias eficientes para a descontaminação desses efluentes. A adsorção tem sido amplamente empregada no tratamento de efluentes têxteis com a utilização de nanomateriais magnéticos que funcionam como adsorventes de corantes têxteis e são facilmente removidos do meio, através da aplicação de um campo magnético externo. Nesse trabalho foram sintetizadas nanopartículas magnéticas (NPs) de óxido de ferro com tamanho médio de cristalito entre 30 e 35 nm. Essas NPs foram utilizadas como adsorventes de resíduos do corante Reactive Black 5 (RB5) em meio aquoso.As eficiências de descoloração e de remoção do RB5 pelas NPs, ficaram em torno de 100% e 40%, respectivamente. A cinética de adsorção ajustou-se melhor ao método de Pseudo Segunda Ordem com coeficiente de correlação R2 = 0,95. Para as isotermas de adsorção os modelos de Langmuir e Freundlich foram ajustados aos resultados obtidos de forma satisfatória.

Palavras-chave

Adsorção, Nanopartículas magnéticas, Resíduos industriais, Corantes têxteis

Referência

ALENCAR, Ellen Oliveira de Assis. Síntese e caracterização de um material nanoestruturado magnético, para adsorção de resíduos de corantes em meio líquido. 2024. 13 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia de Materiais) - Unidade Acadêmica do Cabo de Santo Agostinho, Universidade Federal Rural de Pernambuco, 2022.