SÍNTESE E ESTUDO DA ATIVIDADE CATALÍTICA DE NANOPARTÍCULAS DE ÓXIDO DE FERRO.

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Aluno de Iniciação Científica: Paula Cristina Murad (PIBIC/Fundação Araucária)

Curso: Engenharia Química (MT)

Orientador: Tirzhá Lins Porto Dantas

Departamento: Tecnologia Química

Setor: Setor de Tecnologia

Área de Conhecimento: 30000009


RESUMO

A presença de compostos não biodegradáveis em efluentes líquidos é um dos principais problemas nas estações de tratamento de efluentes. Entre os métodos tradicionais de tratamento podem-se destacar os processos físico-químicos e biológicos. No entanto, inúmeros são os inconvenientes destes processos; destacando-se o fato de que processos de oxidação química e/ou biológica são, em sua grande maioria, de cinética lenta e processos de separação através de membranas ou adsorção possuem o inconveniente de tão somente transferirem o poluente da fase líquida para a fase sólida sem destruir o contaminante. Por esta razão, muita atenção tem sido dada nos últimos tempos aos Processos Oxidativos Avançados (POA`s) que são baseados na geração de radicais hidroxil, altamente oxidantes. O reagente Fenton é um POA em que há a geração de radicais hidroxil a partir da decomposição catalítica de peróxido de hidrogênio por íons ferroso. Com o objetivo de eliminar a etapa de coagulação após a reação Fenton – que ocorre em fase homogênea – pesquisas vêm sendo realizadas no sentido de se desenvolver um processo heterogêneo (fase sólida), neste caso como nanopartículas para que haja um grande aumento na área da superfície na qual ocorre a reação, e assim aumentando o rendimento da mesma. O projeto de pesquisa se propõe a sintetizar,através de tratamento hidrotérmico, e estudar a atividade catalítica das nano partículas de óxidos de ferro através da decomposição do peróxido de hidrogênio para serem utilizadas em técnicas avançadas de oxidação. A tecnologia contínua hidrotérmica oferece muitas oportunidades para o controle do tamanho das partículas e de sua morfologia, mantendo baixos tempos de residência e processos de mistura eficiente. Ele também é de fácil scale-up, passar de uma escala laboratorial para a industrial. No entanto, a engenharia de superfícies de partículas não pode ser realizada in situ e requer outros passos de pós-processamento adicionais. As nanopartículas de óxidos de ferro serão sintetizadas através do método hidrotérmico produzindo transformações de fase (goetita, hematita, magnetita), resultando em catalisadores diferentes. A decomposição de peróxido de hidrogênio sobre o nano catalisador é feita com o objetivo de encontrar a melhor relação pH/massa de catalisador/ concentração de peróxido de hidrogênio. Estes resultados servirão para se compreender a cinética de decomposição do peróxido de hidrogênio para posterior modelagem.

Palavras-chave: Atividade Catalítica de Nanopartículas de Óxido d, Processo de Oxidação Avançada, Processo Fenton Heterogêneo