Preparação do sistema Fe2O3/ZSM-5 para uso como catalisador na reação foto-Fenton

Abstract

ResumoEste trabalho objetivou a preparação da zeólita ZSM-5 suportada com nanopartículas de óxido de ferro para uso como catalisador na degradação de um poluente orgânico em solução aquosa a partir do processo foto-Fenton. A zeólita foi preparada usando gel nucleante como indutor de formação da estrutura tipo MFI. Nanopartículas de óxido de ferro foram suportadas sobre a zeólita através da técnica de impregnação incipiente. Além disso, nanopartículas de óxido de ferro foram preparadas para fins de comparação entre as atividades catalíticas na reação foto-Fenton. Os materiais produzidos foram caracterizados por difração de raios X, microscopia eletrônica de varredura e análise de adsorção/dessorção de nitrogênio. Os resultados revelaram a formação do sistema Fe 2 O 3 /ZSM-5 com propriedades intrínsecas que resultaram em satisfatória atividade catalítica, sendo superior ao óxido de ferro. Além disso, esse sistema apresentou excelente atividade e estabilidade após três ciclos de reuso. O material Fe 2 O 3 /ZSM-5 produzido neste trabalho apresenta-se como um catalisador promissor para uso na reação foto-Fenton para a degradação de poluentes orgânicos em soluções aquosas. Palavras-chave: síntese, ZSM-5, Fe 2 O 3 , Fe 2 O 3 /ZSM-5, foto-Fenton. Abstract The aim of this work was to prepare ZSM-5 zeolite-supported iron oxide nanoparticles for use as a catalyst in the degradation of an organic pollutant in aqueous solution through the photo-Fenton process. ZSM-5 zeolite was prepared using nucleation gel to induce

Preparação, caracterização e avaliação catalítica do compósito Fe2O3/grafite em reação foto-Fenton

“…A fim de avaliar a estabilidade química das amostras de compósitos durante a reação, o teor de ferro porventura lixiviado no meio reacional foi determinado por espectrometria de absorção atômica de chama (equipamento Agilent 240FS) em 30 min de reação. [17,[18][19] e, também, devido ao elevado coeficiente de absorção do ferro (233,6) comparado ao do carbono (4,2). Além disso, observou-se que o aumento do teor de Fe 2 O 3 ocasionou a redução da intensidade dos picos de difração, devido ao elevado coeficiente de absorção do ferro [28].…”

“…Este comportamento mesoporoso pode ser atribuído à presença de óxido de ferro na superfície do grafite, uma vez que o comportamento das isotermas de adsorção-dessorção do óxido de ferro é correspondem a um material mesoporoso [19]. poros dos compósitos pode ser atribuída à redução dos espaços vazios existentes no grafite ocupados pelas partículas de óxido de ferro, uma vez que essas partículas possuem tamanho em escala nanométrica [17].…”

“…Um dos problemas relacionados à utilização do óxido de ferro (Fe 2 O 3 ) baseia-se no fato de que, no momento da síntese destes materiais, formam-se aglomerados de partículas de grande tamanho, de forma que somente pequena parte de sua superfície é efetiva para catalisar a reação de oxidação [17][18]. Uma alternativa para contornar este problema consiste em suportar o Fe 2 O 3 na superfície de outros materiais, tornando-o altamente disperso e bem distribuído sobre a superfície do suporte [17,18,[19][20]. Vários materiais têm sido usados como suporte de óxidos de ferro, tais como zeólita [17,18,19,[20][21], sílica [22], carvão ativado [23] e óxido de grafeno [24].…”

“…Uma alternativa para contornar este problema consiste em suportar o Fe 2 O 3 na superfície de outros materiais, tornando-o altamente disperso e bem distribuído sobre a superfície do suporte [17,18,[19][20]. Vários materiais têm sido usados como suporte de óxidos de ferro, tais como zeólita [17,18,19,[20][21], sílica [22], carvão ativado [23] e óxido de grafeno [24]. Entretanto, trabalhos relacionando a utilização de grafite como suporte para óxido de ferro e seu uso como um catalisador foto-Fenton não tem sido reportado na literatura ainda.…”

Use of chitin as a template for the preparation of mesostructured ZSM-5

“…Secondly, the precursor gel (solution B) for the synthesis of the Na-ZSM-5 zeolites was prepared using the molar composition as follows: Then, an amount of 1 wt% of solution A was placed into the solution B under magnetic agitation for some minutes, resulting in a mixture with TPAOH/SiO 2 molar ratio =0.001 [4]. The proportions of chemical compounds above mentioned were used in order to obtain a ZSM-5 zeolite containing SiO 2 /Al 2 O 3 ratio of 30 [4,16]. Posteriorly, chitin (particles smaller than ≤200 mesh) was added on the mixture at different amounts (Table I).…”