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Campo DCValorIdioma
dc.creatorCOSTA, Tayane de Sousa-
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/8328444756383519por
dc.contributor.advisor1GIRALDI, Tania Regina-
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/0847092755379350por
dc.contributor.referee1ROVERI, Carolina Del-
dc.contributor.referee2PARIS, Elaine Cristina-
dc.date.accessioned2025-02-24T22:27:18Z-
dc.date.issued2024-07-30-
dc.identifier.citationCOSTA, Tayane de Sousa. Síntese, caracterização e aplicação de zeólita para adsorção dos íons Mn e Zn em solução aquosa. 2024. 92 f. Dissertação (Mestrado em Ciência e Engenharia de Materiais) - Universidade Federal de Alfenas, Poços de Caldas, 2024.por
dc.identifier.urihttps://bdtd.unifal-mg.edu.br:8443/handle/tede/2517-
dc.description.resumoÉ grande a atenção ao que diz respeito à poluição dos recursos hídricos por contaminantes inorgânicos, principalmente envolvendo a atividade industrial e nesse contexto cresce o interesse no desenvolvimento de metodologias de tratamento que promovam a remoção dessas substâncias do meio aquoso. A adsorção é uma promissora alternativa para a descontaminação de efluentes contendo íons metálicos, e as zeólitas por sua vez têm demonstrado bom desempenho neste papel. Neste trabalho, buscou-se sintetizar zeólitas pelo método sol-gel, seguido por tratamento hidrotérmico sob radiação micro-ondas, para posteriormente avaliar a capacidade de adsorção de íons metálicos Mn2+ e Zn2+ do material sintetizado. As tentativas de síntese envolveram variações nos parâmetros de processo, mas não resultaram na formação das zeólitas, conforme confirmado pela ausência de picos cristalinos nos resultados de DRX. Foi portanto, utilizada a zeólita comercial tipo LTA, a qual foi caracterizada e aplicada em adsorção dos íons metálicos Mn2+ e Zn2+ em solução aquosa. Os resultados das análises revelaram que a zeólita comercial estudada possui uma estrutura cristalina bem definida, confirmada por DRX. Por microscopia eletrônica de varredura, observou-se partículas com morfologia cúbica e tamanho médio de 5 µm. O resultado de FTIR revelou a presença de ligações Si-O típicas de aluminossilicatos. Além disso, a isoterma de adsorção de nitrogênio demonstrou um perfil tipo II, indicativo de uma estrutura mesoporosa a macroporosa. O potencial zeta medido foi de -45,0 mV, sugerindo uma carga superficial altamente negativa em meio aquoso, o que é favorável para a adsorção de cátions metálicos. Para a realização dos experimentos de adsorção, foi feito um estudo do pH das suspensões de zeólitas para evitar a precipitação dos cátions como hidróxidos. Em seguida, testes cinéticos variando o tempo de contato entre as partículas de zeólita e as soluções com íons a 10 mg.L-1 e 50 mg.L-1 foram realizados. Os resultados indicaram que a adsorção de Mn2+ e Zn2+ atingiu altas porcentagens em todos os tempos de contato. Os ensaios de adsorção foram promissores, demonstrando a alta capacidade de adsorção da zeólita LTA, mostrando que o tempo de equilíbrio foi de obtido já em 1 min e a velocidade de adsorção seguiu a cinética de primeiraordem. Os ensaios de isoterma de adsorção mostraram que a zeólita LTA demonstrou uma capacidade significativa de remoção dos íons Mn2+ e Zn2+, mesmo em concentrações mais elevadas. O modelo que melhor se ajustou para Zn2+ e para Mn2+, foi o de Langmuir. Assim, constou-se que a superfície do adsorvente tem boa capacidade de adsorção para os íons, confirmando a maior eficiência do adsorvente para Zn2+ em comparação a Mn2+.por
dc.description.abstractThere is significant attention given to the pollution of water resources by inorganic contaminants, particularly those related to industrial activity, and in this context, the interest in developing treatment methodologies to promote the removal of these substances from aqueous media is growing. Adsorption is a promising alternative for the decontamination of effluents containing metal ions, and zeolites, in turn, have demonstrated good performance in this role. In this work, an attempt was made to synthesize zeolites using the sol-gel method, followed by hydrothermal treatment under microwave radiation, and subsequently evaluate the adsorption capacity of Mn²⁺ and Zn²⁺ metal ions by the synthesized material. The synthesis attempts involved variations in process parameters but did not result in the formation of zeolites, as confirmed by the absence of crystalline peaks in the XRD results. Therefore, commercial LTA-type zeolite was used, which was characterized and applied in the adsorption of Mn²⁺ and Zn²⁺ metal ions in an aqueous solution. The analysis results revealed that the studied commercial zeolite has a well-defined crystalline structure, confirmed by XRD. Scanning electron microscopy showed cubic-shaped particles with an average size of 5 µm. The FTIR results revealed the presence of Si-O bonds typical of aluminosilicates. Furthermore, the nitrogen adsorption isotherm demonstrated a Type II profile, indicative of a mesoporous to macroporous structure. The measured zeta potential was -45.0 mV, suggesting a highly negative surface charge in an aqueous medium, which is favorable for the adsorption of metal cations. To carry out the adsorption experiments, a study of the pH of the zeolite suspensions was conducted to avoid the precipitation of cations as hydroxides. Then, kinetic tests were performed by varying the contact time between the zeolite particles and the ion solutions at 10 mg.L⁻¹ and 50 mg.L⁻¹. The results indicated that the adsorption of Mn²⁺ and Zn²⁺ reached high percentages at all contact times. The adsorption tests were promising, demonstrating the high adsorption capacity of LTA zeolite, showing that the equilibrium time was achieved in just 1 minute, and the adsorption rate followed first-order kinetics. The adsorption isotherm tests showed that LTA zeolite demonstrated significant removal capacity for Mn²⁺ and Zn²⁺ ions, even at higher concentrations. The model that best fit both Zn²⁺ and Mn²⁺ was the Langmuir model. Thus, it was found that the adsorbent surface has good adsorption capacity for the ions, confirming the higher efficiency of the adsorbent for Zn²⁺ compared to Mn²⁺.eng
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dc.description.provenanceMade available in DSpace on 2025-02-24T22:27:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao_Tayane de Sousa Costa_2024_PPGCEM.pdf: 3589865 bytes, checksum: a2d7333f81f5b42fe9f5ea4e53b54797 (MD5) Previous issue date: 2024-07-30eng
dc.formatapplication/pdf*
dc.languageporpor
dc.publisherUniversidade Federal de Alfenaspor
dc.publisher.departmentInstituto de Ciência e Tecnologiapor
dc.publisher.countryBrasilpor
dc.publisher.initialsUNIFAL-MGpor
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiaispor
dc.rightsAcesso Abertopor
dc.subjectZeólita.por
dc.subjectAdsorção.por
dc.subjectManganês.por
dc.subjectZinco.por
dc.subject.cnpqENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICApor
dc.titleSíntese, caracterização e aplicação de zeólita para adsorção dos íons Mn e Zn em solução aquosapor
dc.typeDissertaçãopor
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