Remoção de compostos orgânicos em água empregando carvão ativado impregnado com óxido de ferro: ação combinada de adsorção e oxidação em presença de H2O2

Abstract

In this work, composites based on activated carbon/iron oxide (AC/Fe) were prepared in two different proportions (AC/Fe 5/1 and 1/1) and evaluated in the removal of the organic dye methylene blue (MB). Physical-chemical properties of the composites were determined by X-ray diffraction (XRD), adsorption/dessorption of N 2 isotherm, temperature programmed reduction (TPR) and scanning electron microscopy (SEM). Results showed that goethite (α-FeOOH), with nanometer particle size, was formed over carbon surface for both composites. These materials showed high efficiency to remove MB from solution by combined adsorption and oxidation process. The AC/Fe 1/1 showed to be more active in (MB) oxidation then AC/Fe 5/1. Keywords: oxidation; adsorption; iron oxide. INTRODUÇÃODentre os materiais mais empregados na remoção de poluentes do meio aquoso destaca-se o carvão ativado que apresenta excelentes características adsorventes, sendo usado em uma grande variedade de processos, tais como filtração, purificação, desodorização e separação.1,2 Dependendo da natureza química de superfície, os carvões ativados podem ainda agir diretamente como catalisadores em diferentes reações químicas.3 Além disso, têm sido bastante utilizados como suportes catalíticos, pois apresentam diversas características desejáveis, como alta estabilidade sob condições de reação, propriedades mecânicas adequadas e alta área superficial, mantendo a fase ativa catalítica em um estado altamente disperso. Carvões ativados provenientes de diferentes fontes têm sido estudados como catalisadores em reações envolvendo a oxidação de compostos orgânicos em água após serem impregnados com diferentes óxidos metálicos. 4,7 Os óxidos de ferro são compostos muito abundantes na crosta terrestre e de baixo custo além de serem facilmente sintetizados em laboratório.8 Devido ao comportamento químico redox e sua baixa toxicidade, o ferro tem sido extensamente utilizado em aplicações tecnológicas, sendo empregado em diversos processos industriais.

Adsorption of Basic Yellow 28 onto chemically‐modified activated carbon: Characterization and adsorption mechanisms

“…Activated carbon is a commonly used material for pollutant removal from wastewater due to its appropriate physical and chemical characteristics, such as a high specific surface area, the presence of surface functional groups, high porosity, and good chemical and thermal stability . Activated carbon can be used in a variety of processes including adsorption, filtration, purification, deodorization, and even as a catalyst in oxidation processes …”

Adsorbents obtained from black liquor residues: synthesis, characterization, and evaluation in the removal of textile dyes

“…The centrifugation step was repeated, washing the material with 0.1 mL of hydrogen peroxide (30%). The methylene blue' color removal percentual had calculated from the equations described by Castro et al ( 2009) [15]. Moreover, tests with determined pH values (3, 7, and 9) of the reaction medium had carried out, using sodium hydroxide or hydrochloric acid solutions (0.1 mol L -1 ) for pH control.…”

OBTENÇÃO DE CARVÃO PROVENIENTE DA CASCA DE TIMBAÚVA (Enterolobium contortisiliquum) E SUA APLICAÇÃO NO PROCESSO DE ADSORÇÃO DO AZUL DE METILENO

“…Corante azul de metileno: O corante utilizado foi o azul de metileno, que é um corante tiazínico, com características catiônicas e com comprimento de onda máximo () de 665nm (Castro et al, 2009). As determinações da concentração de corante nos experimentos de adsorção foram realizadas através de uma curva padrão com coeficiente de determinação (R2) de 0,9991, Equação 1.…”