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Avaliação de estruturas derivadas da casca de arroz como adsorventes de corantes catiônico e aniônico
Use este link compartilhar ou citar este material: http://educapes.capes.gov.br/handle/capes/1165135
Registro completo de metadados
| Metadados | Descrição | Idioma |
|---|---|---|
| Autor(es): dc.contributor | Fonseca, Camila Soares | - |
| Autor(es): dc.contributor | Ferreira, Guilherme Max Dias | - |
| Autor(es): dc.contributor | Paiva, Paulo Renato Perdigão de | - |
| Autor(es): dc.contributor | Fonseca, Camila Soares | - |
| Autor(es): dc.contributor | Ferreira, Guilherme Max Dias | - |
| Autor(es): dc.contributor | Paiva, Paulo Renato Perdigão de | - |
| Autor(es): dc.contributor | Ribeiro, Jéssica de Oliveira Notório | - |
| Autor(es): dc.contributor | Guimarães Júnior, José Benedito | - |
| Autor(es): dc.contributor | Borsagli, Fernanda Guerra Lima Medeiros | - |
| Autor(es): dc.creator | Pereira, Mariane Aparecida | - |
| Data de aceite: dc.date.accessioned | 2026-02-09T12:37:46Z | - |
| Data de disponibilização: dc.date.available | 2026-02-09T12:37:46Z | - |
| Data de envio: dc.date.issued | 2023-01-03 | - |
| Data de envio: dc.date.issued | 2023-01-03 | - |
| Data de envio: dc.date.issued | 2023-01-03 | - |
| Data de envio: dc.date.issued | 2022-11-29 | - |
| Fonte completa do material: dc.identifier | https://repositorio.ufla.br/handle/1/55715 | - |
| Fonte: dc.identifier.uri | http://educapes.capes.gov.br/handle/capes/1165135 | - |
| Descrição: dc.description | The presence of dyes in aqueous media generates environmental and human health impacts. They can be removed of these systems by adsorption and an alternative to reduce costs of this method is the use of agro-industrial residues as adsorbents, such as rice husk, as raw material in the development of new adsorbents. Its thermal treatment by different routes can generate ash (RHA) or biochar (BC), depending on the conditions of the heating atmosphere, determining different adsorbent characteristics for these materials. Thus, the objective of this work is to produce RHA and BC from rice husk and evaluate them as adsorbents in the removal of cationic (methylene blue) and anionic (methyl orange) dyes from aqueous media by the relationship between the removal capacity and the properties of each material. The rice husk was chemically treated with acetic acid 1,7 M, and then calcined at 600 °C, in an uncontrolled atmosphere, to obtain the RHA, and in an oxygen-limited atmosphere, to obtain the BC. The samples were chemically and structurally characterized by XRF, XRD and FTIR-ATR. Surface area determination was done by BET analysis and microestructural evaluation by SEM-EDS. The zero-charge point (ZPC) was determined for each material and adsorption studies were carried out in batches, evaluating the influence of pH, contact time and initial concentration of the dye solution. RHA and BC showed amorphous structures rich in silica, with acicular morphology and high roughness. High surface areas (157.2 and 215.5 m²g-1, respectively) and ZPC close to neutrality (6.73 and 6.58, respectively) for RHA and BC were found. The anionic dye, methyl orange, was adsorbed only by BC, with greater removal efficiency at pH 2 and 4 and kinetic curves better fitted by the pseudo-first order model. This pH value contributed to the π- π stacking interaction between C=C bonds of the adsorbent and the benzene rings of the dye. The cationic dye, methylene blue, was better adsorbed at pH 10 and with a better fit to the pseudo-second order model. Its adsorption occurred mainly by electrostatic interaction between the siloxane and silanol groups of the adsorbents, negatively charged, with the positive charge of the dye. All adsorption isotherms, obtained under the best adsorption conditions, adjusted better to the SIPS model, suggesting adsorption in homogeneous and heterogenous sites, with calculated qmáx of 53.19, 45.03 and 602.60 mg g-1 for methyl orange in BC and methylene blue in BC and RHA, respectively. The observed results suggest good adsorption capacities, and the interactions between surface groups are the most important mechanism in the adsorption of dyes of different ionic natures on surfaces derived from rice husk. | - |
| Descrição: dc.description | Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) | - |
| Descrição: dc.description | A presença de corantes em meio aquoso gera impactos danosos ao ambiente e à saúde humana. Eles podem ser removidos desses sistemas por adsorção e uma alternativa para reduzir os custos desse método é a utilização de resíduos agroindustriais, como a casca de arroz, como matéria prima no desenvolvimento de novos adsorventes. Seu tratameto térmico por diferentes rotas pode gerar cinzas (CCA) ou biocarvão (BC), a depender das condições da atmosfera de aquecimento, determinando diferentes carcaterísticas para estes materiais, modificando sua adsorção. Assim, o objetivo desse trabalho é produzir CCA e BC a partir da casca de arroz e avaliá-los como adsorventes na remoção de corante catiônico (azul de metileno) e aniônico (alaranjado de metila) de meio aquoso, avaliando a relação entre a capacidade de adsorção e as propriedades de cada material. A casca de arroz foi tratada quimicamente com ácido acético 1,7 mol L-1, sendo posteriomente calcinada a 600 °C, em atmosfera não controlada, para obtenção da CCA, e em atmosfera com limitação de oxigênio, para obtenção do BC. As amostras foram caracterizadas química e estruturalmente por FRX, DRX e FTIR-ATR; determinação de área superficial foi feito por análise BET e avaliação microestrutural por MEV-EDS. O ponto de carga-zero (PCZ) foi determinado para cada material e estudos de adsorção foram feitos em batelada avaliando-se a influência do pH, do tempo de contato e da concentração inicial da solução corante. A CCA e o BC apresentaram estruturas amorfas ricas em sílica, com morfologia acicular e alta rugosidade. Elevadas áreas superficiais (157,2 e 219,5 m²g-1 respectivamente) e PCZ próximos à neutralidade (6,73 e 6,58, respectivamente) para CCA e BC foram encontrados. O corante aniônico, alaranjado de metila, foi adsorvido apenas pelo BC, com maior eficiência de remoção em pH 2,00 e 4,00 e curvas cinéticas melhores ajustadas pelo modelo de pseudoprimeira ordem. Esse valor de pH contribuiu para a interação por empilhamento π-π entre ligações C=C do adsorvente e os anéis benzênicos do corante. Já o corante catiônico, azul de metileno, foi melhor adsorvido em pH 10,00 e com melhor ajuste ao modelo pseudo- segunda ordem. Sua adsorção se deu principalmente por interação eletrostática entre grupos siloxano e silanol dos adsorventes, negativamente carregados, com a carga positiva do corante. Todas as isotermas de adsorção, obtidas nas condições de melhor adsorção, ajustaram melhor ao modelo de SIPS, sugerindo uma adsorção em sítios homogêneos e heterogênos, com qmáx calculado de 53,19, 45,03 e 602,60 mg g-1 para o alaranjado de metila em BC e azul de metileno em BC e em CCA, respectivamente. Os resultados observados sugerem boas capacidades adsortivas, sendo que as interações entre os grupos superficiais são o mecanismo mais importante na adsorção de corantes de diferentes naturezas iônicas em superfícies derivadas da casca de arroz. | - |
| Formato: dc.format | application/pdf | - |
| Idioma: dc.language | pt_BR | - |
| Publicador: dc.publisher | Universidade Federal de Lavras | - |
| Publicador: dc.publisher | Programa de Pós-graduação em Engenharia Ambiental | - |
| Publicador: dc.publisher | UFLA | - |
| Publicador: dc.publisher | brasil | - |
| Publicador: dc.publisher | Departamento de Engenharia | - |
| Direitos: dc.rights | acesso aberto | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Resíduo agroindustrial | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Cinza da casca de arroz | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Biocarvão | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Sílica | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Agroindustrial waste | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Rice husk ash | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Biochar | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Silica | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Físico-Química | - |
| Título: dc.title | Avaliação de estruturas derivadas da casca de arroz como adsorventes de corantes catiônico e aniônico | - |
| Título: dc.title | Evaluation of structures derived from rice husk as adsorbents of cation and anionic dyes | - |
| Tipo de arquivo: dc.type | dissertação | - |
| Aparece nas coleções: | Repositório Institucional da Universidade Federal de Lavras (RIUFLA) | |
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