Registro fonte: Produção de catalisadores a base de zinco a partir de compostos recuperados de pilhas alcalinas exauridas e aplicação na degradação catalítica de corante têxtil

Produção de catalisadores a base de zinco a partir de compostos recuperados de pilhas alcalinas exauridas e aplicação na degradação catalítica de corante têxtil

In this work we studied the recovery of zinc and manganese metals for the production of catalysts from depleted alkaline batteries for application in the degradation of the reactive blue dye 5G. With the synthesized catalysts based on zinc (CZn) and manganese (CMn), photocatalytic and catalytic test...

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Autor principal:	Barp, Gersiane
Formato:	Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação)
Idioma:	Português
Publicado em:	Universidade Tecnológica Federal do Paraná 2022
Assuntos:	Reaproveitamento (Sobras, refugos, etc.) Acumuladores Zinco Manganês Catálise Recycling (Waste, etc.) Storage batteries Zinc Manganese Catalysis CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA
Acesso em linha:	http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/28834
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id	riut-1-28834
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spelling	riut-1-288342022-06-16T06:05:53Z Produção de catalisadores a base de zinco a partir de compostos recuperados de pilhas alcalinas exauridas e aplicação na degradação catalítica de corante têxtil Production of zinc-based catalyst from compounds recovered from depleted alkaline batteries and application in the catalytic degradation of textile dye Barp, Gersiane Schmitz, Ana Paula de Oliveira Silveira, Wagner da Schmitz, Ana Paula de Oliveira Silveira, Wagner da Ferreira, Douglas da Costa Reaproveitamento (Sobras, refugos, etc.) Acumuladores Zinco Manganês Catálise Recycling (Waste, etc.) Storage batteries Zinc Manganese Catalysis CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA In this work we studied the recovery of zinc and manganese metals for the production of catalysts from depleted alkaline batteries for application in the degradation of the reactive blue dye 5G. With the synthesized catalysts based on zinc (CZn) and manganese (CMn), photocatalytic and catalytic tests were performed, respectively, with 300 mL of dye solution at initial concentration of 100 mg L1, kept under constant stirring along with the catalyst, during the reaction time. For the CZn catalyst, tests were performed to find a working range with good dye degradation, modifying values of catalyst dosage and adsorption time. From the results obtained, it was found that a catalyst dosage of 1 g L1 and adsorption time of 30 minutes provided approximately 80% of dye degradation. The initial pH of the dye solution was 7, since the neutral pH is close to the value found in effluents from textile industries containing the reactive blue dye 5G. For the catalyst CMn a DCCR 22 experimental planning was performed having as independent variables the pH and the dosage of catalyst, and as response variable the percentage of degradation of the reactive blue dye 5G. The optimum point found by the experimental planning was pH 1.7 and catalyst dosage of 1.2 g L1, achieving a degradation of approximately 84%. The XRD, FTIR and SEM characterization analyses were performed in order to obtain information about the structure and morphology of the produced materials, being indicated the formation of zinc and manganese based compounds (ZnO and ZnMn2O4). Finally, the production of both catalysts proved to be technically and environmentally feasible, using the concept of circular economy, creating products and reducing environmental impacts from the disposal of liquid waste (effluents containing textile dyes) and solid waste (alkaline batteries). No presente trabalho estudou-se a recuperação dos metais zinco e manganês para produção de catalisadores a partir de pilhas alcalinas exauridas para aplicação na degradação do corante azul reativo 5G. Com os catalisadores sintetizados a base de zinco (CZn) e manganês (CMn), foram realizados ensaios fotocatalíticos e catalíticos, respectivamente, com 300 mL de solução de corante em concentração inicial de 100 mg L1, mantida sob agitação constante juntamente com o catalisador, durante o tempo reacional. Para o catalisador CZn, foram realizados testes visando encontrar uma faixa de trabalho com boa degradação do corante, modificando valores de dosagem de catalisador e tempo de adsorção. A partir dos resultados obtidos, verificou-se que uma dosagem de catalisador de 1 g L1 e tempo de adsorção de 30 minutos, propiciam aproximadamente 80% de degradação do corante. O pH inicial da solução de corante foi 7, visto que o pH neutro fica próximo ao valor encontrado em efluentes de indústrias têxteis contendo o corante azul reativo 5G. Para o catalisador CMn foi realizado um planejamento experimental DCCR 22 tendo como variáveis independentes o pH e a dosagem de catalisador, e como variável resposta a porcentagem de degradação do corante azul reativo 5G. O ponto ótimo encontrado pelo planejamento experimental foi pH 1,7 e dosagem de catalisador de 1,2 g L1, alcançando uma degradação de aproximadamente 84%. As análises de caraterização DRX, FTIR e MEV foram realizadas a fim de obter informações sobre a estrutura e a morfologia dos materiais produzidos, sendo indicada a formação de compostos a base de zinco e manganês (ZnO e ZnMn2O4). Por fim, a produção de ambos os catalisadores mostrou-se viável tecnicamente e ambientalmente, utilizando o conceito de economia circular, criando produtos e reduzindo impactos ambientais decorrentes do descarte de resíduos líquidos (efluentes contendo corantes têxteis) e resíduos sólidos (pilhas alcalinas). 2022-06-15T17:03:08Z 2022-06-15T17:03:08Z 2021-12-09 bachelorThesis BARP, Gersiane. Produção de catalisadores a base de zinco a partir de compostos recuperados de pilhas alcalinas exauridas e aplicação na degradação catalítica de corante têxtil. 2021. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Química) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Francisco Beltrão, 2021. http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/28834 por openAccess http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/ application/pdf Universidade Tecnológica Federal do Paraná Francisco Beltrao Brasil Engenharia Química UTFPR
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description	In this work we studied the recovery of zinc and manganese metals for the production of catalysts from depleted alkaline batteries for application in the degradation of the reactive blue dye 5G. With the synthesized catalysts based on zinc (CZn) and manganese (CMn), photocatalytic and catalytic tests were performed, respectively, with 300 mL of dye solution at initial concentration of 100 mg L1, kept under constant stirring along with the catalyst, during the reaction time. For the CZn catalyst, tests were performed to find a working range with good dye degradation, modifying values of catalyst dosage and adsorption time. From the results obtained, it was found that a catalyst dosage of 1 g L1 and adsorption time of 30 minutes provided approximately 80% of dye degradation. The initial pH of the dye solution was 7, since the neutral pH is close to the value found in effluents from textile industries containing the reactive blue dye 5G. For the catalyst CMn a DCCR 22 experimental planning was performed having as independent variables the pH and the dosage of catalyst, and as response variable the percentage of degradation of the reactive blue dye 5G. The optimum point found by the experimental planning was pH 1.7 and catalyst dosage of 1.2 g L1, achieving a degradation of approximately 84%. The XRD, FTIR and SEM characterization analyses were performed in order to obtain information about the structure and morphology of the produced materials, being indicated the formation of zinc and manganese based compounds (ZnO and ZnMn2O4). Finally, the production of both catalysts proved to be technically and environmentally feasible, using the concept of circular economy, creating products and reducing environmental impacts from the disposal of liquid waste (effluents containing textile dyes) and solid waste (alkaline batteries).
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