"Ciências Básicas para o Desenvolvimento Sustentável"
24 a 26 de outubro de 2023
Trabalho 19190
| ISSN | 2237-9045 |
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| Instituição | Universidade Federal de Viçosa |
| Nível | Graduação |
| Modalidade | Pesquisa |
| Área de conhecimento | Ciências Exatas e Tecnológicas |
| Área temática | Química Inorgânica |
| Setor | Instituto de Ciências Exatas e Tecnológicas - Campus Florestal |
| Bolsa | FAPEMIG |
| Conclusão de bolsa | Sim |
| Apoio financeiro | FAPEMIG |
| Primeiro autor | Laura Melo Fernandes Moreira |
| Orientador | JULIANA CRISTINA TRISTAO |
| Outros membros | Eduardo Lucas Cirilo Silva, Matheus Henrique Pimentel Araújo |
| Título | Adsorventes de fosfato baseados em nanoferritas magnéticas de magnésio suportadas em vermiculita |
| Resumo | O fósforo é um nutriente essencial para as plantas, no entanto, atividades humanas liberam quantidades excessivas desse elemento nas águas, causando poluição de cursos d’água, levando a quadros de eutrofização. Para remediar essa situação, é necessário remover ou reduzir sua presença nas águas contaminadas, além disso o fósforo recuperado pode ser reutilizado como fertilizante. Dentre os processos de remoção, a adsorção por materiais, como as ferritas, tem sido amplamente estudada. As ferritas são compostos de óxido de ferro e um metal, magnéticas, estáveis e insolúveis em água. A ferrita de magnésio (MgFe2O4), em particular, apresenta estrutura de espinélio invertido e é fortemente magnética. A vermiculita, por sua vez, é um material que pode ser usado como adsorvente, uma vez que, após tratamento térmico, o material expande e apresenta área superficial elevada e baixa densidade. A vermiculita pode ser modificada para hospedar nanopartículas, o que confere grande versatilidade a esses materiais, permitindo o controle sobre as características das nanopartículas, como sua cristalinidade e tamanho de partícula. O presente projeto teve como intuito sintetizar nanoferritas de magnésio suportadas em vermiculita, em diferentes proporções (5, 10 e 20 % m/m), e a diferentes temperaturas de calcinação (700 e 900° C), caracterizar os materiais e aplicá-los como adsorventes de fosfato (PO43-). Para a síntese dos materiais suportados foi empregado o método de impregnação por via úmida, em que nitratos de ferro e magnésio foram solubilizados em água e combinados com a vermiculita expandida triturada, e a solução aquecida até a secagem. Após secagem os materiais foram tratados a 700 e 900°C/1h em forno elétrico e caracterizados por diferentes técnicas: DRX, MEV/EDS e Espectroscopia Mössbauer. Os resultados de DRX identificaram fases referentes à estrutura de ferrita de magnésio (MgFe2O4) na estrutura do espinélio invertido (COD – 9001458) nas diferentes proporções após calcinação a 700 e 900°C. A imagens de MEV mostraram a formação de partículas uniformes e bem distribuídas nas amostras calcinadas e nas proporções de 5 e 10% m/m de tamanhos entre 200 e 300 nm. Os mapas químicos mostram os elementos Mg, Fe e O bem distribuídos na superfície da vermiculita. Os testes de adsorção de fosfato foram realizados a temperatura ambiente, utilizando 15 mL de uma solução de PO43- (100 mg/L) em contato com 15 mg do material sintetizado, de acordo com o método do ácido ascórbico. As amostras suportadas na proporção 5% calcinadas a 900°C apresentaram melhores resultados para adsorção, de 11,3 mg/g. Conclui-se que ferritas de magnésio suportadas em vermiculita foram sintetizadas com sucesso e que apresentaram facilidade de remoção do meio por apresentarem propriedades magnéticas. Os testes de adsorção são promissores e estudos mais aprofundados podem ser realizados para melhor elucidar o processo de adsorção. |
| Palavras-chave | ferritas de magnésio, suporte vermiculita, adsorção de fosfato. |
| Forma de apresentação..... | Painel |
| Link para apresentação | Painel |
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