Navegando por Orientador "RODRIGUES, Emerson Cardoso"
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Trabalho de Curso - Graduação - Monografia Acesso aberto (Open Access) Otimização do ph na remoção de íons cobre por zeólitas sintetizadas em escala semi piloto com aquecimento proveniente da variação de entalpia dos reagentes(2025-08-29) MODESTO, Antônio Lucas Alcantara; LIMA, Haianny Beatriz Saraiva; http://lattes.cnpq.br/1714688542542658; RODRIGUES, Emerson Cardoso; http://lattes.cnpq.br/7459428211048580; https://orcid.org/0000-0002-0303-4578Este trabalho tem como objetivo a utilização do rejeito de caulim para a síntese de zeólitas, aproveitando o aquecimento proveniente da dissolução do hidróxido de sódio, e a otimização da remoção de íons cobre (Cu2+) em função do pH. A síntese de zeólitas foi conduzida por via hidrotermal dinâmica, utilizando o rejeito de caulim calcinado a 700 °C como material de partida. O aquecimento durante a síntese foi decorrente da variação de entalpia da dissolução do hidróxido de sódio, atingindo temperatura máxima de 110 °C e estabilizando em 89 °C após 2 horas. As análises por difração de raios X evidenciaram picos de caulinita e quartzo no rejeito de caulim, enquanto no metacaulim observou-se apenas quartzo e o surgimento de um halo amorfo, confirmando a formação da metacaulinita. No material zeolítico foram identificadas zeólita A, hidroxisodalita e quartzo, sendo suas quantificações em massa obtidas por refinamento de Rietveld: 70 %, 29 % e 1 %, respectivamente, todos com erros de Bragg inferiores a 10 %, erro de perfil ponderado de 16,06 % e qui-quadrado de 1,16. A microscopia eletrônica de varredura do rejeito de caulim revelou morfologia pseudohexagonal com empilhamento em forma de “livretos” (booklets), típica da caulinita. No metacaulim, essa morfologia foi mantida, porém com empilhamento reduzido. Já o material sintetizado apresentou cristais cúbicos característicos da zeólita A e partículas esféricas atribuídas à hidroxisodalita. A análise do Ponto de Carga Zero (PCZ) indicou pH-PCZ em torno de 9,24, sendo necessário operar em pH superior para maximizar a remoção de íons cobre. Nos ensaios de adsorção, em pH 10,5, as remoções foram superiores às obtidas em pH 5. Na cinética de adsorção, o modelo que melhor se ajustou aos dados foi o de Elovich, com remoção de 51,89 % em 120 minutos (R2ajustado = 0,986; HYBRID = 0,025; BIC = 36,67) para pH 5, e remoção de 80,90 % em 120 minutos (R2ajustado = 0,995; HYBRID = 0,006; BIC = 31,44) para pH 10,5. Quanto às isotermas, em pH 5 o modelo que melhor descreveu os dados foi o de Sips (R2ajustado = 0,996; HYBRID = 0,116; BIC = 59,51), enquanto em pH 10,5 o modelo mais adequado foi o de Freundlich (R2ajustado = 0,996; HYBRID = 0,146; BIC = 79,63). Em conclusão, a formação das zeólitas A e hidroxisodalita, a partir do aproveitamento do aquecimento gerado pela dissolução dos reagentes, foi confirmada pelas técnicas de caracterização aplicadas neste trabalho. Além disso, a otimização da remoção de íons cobre ocorreu em pH 10,5, valor acima do pH-PCZ determinado.Trabalho de Curso - Graduação - Monografia Acesso aberto (Open Access) Tratamento térmico de zeólitas sintetizadas a partir de rejeito de caulim com aplicação em adsorção de ions cobre(2025-03-24) RUIVO, Alex Gabriel Oliveira; SOUSA, Ana Paula Souza de; /lattes.cnpq.br/9161169241736758; RODRIGUES, Emerson Cardoso; http://lattes.cnpq.br/7459428211048580; https://orcid.org/0000-0002-0303-4578O rejeito de caulim é um minério composto essencialmente pelo mineral caulinita, a qual possui uma razão Si:Al igual a 1, o que o torna um material de partida bastante eficiente na síntese de zeólitas 4A. A zeólita é um aluminossilicato muito utilizado em aplicações nas áreas de catálise e adsorção, por conta de sua estrutura que permite ela obter várias propriedades, tornando-a ideal para a aplicação, em especial a zeólita A, em adsorção de cobre por exemplo. Com base nessa propriedade das zeólitas, estudos são realizados para a determinação de sua capacidade térmica máxima. O objetivo do trabalho apresentado foi analisar de que forma a zeólita A sintetizada a partir de rejeito de caulim se altera com a elevação da temperatura, por meio de caracterizações e aplicação em ensaios de cinética de adsorção. A pesquisa iniciou-se com a preparação do resíduo caulinítico, que foi secado e desagregado, seguido de uma calcinação a 700 °C para a formação do metacaulim. Esse metacaulim foi então submetido a um processo de síntese hidrotermal, utilizando hidróxido de sódio, resultando na obtenção da zeólita A. A caracterização do material foi realizada por meio de Difração de Raios X (DRX), Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) e Análise Termogravimétrica (TG/DTG/DSC), que confirmam a eficiência da síntese e a morfologia dos cristais. O estudo também investigou como a temperatura influenciou a estrutura da zeólita durante o tratamento térmico. As análises mostraram que até 800 °C, a zeólita manteve sua estrutura cúbica caracterizada. Entretanto, ao atingir 900 °C, ocorreu uma modificação estrutural, com a formação da fase carnegeita e, a partir de 1000 °C, a nefelina se tornou a fase predominante. A eficiência da zeólita calcinada a 400 °C na remoção de íons Cu²+ , superou 95%, já os adsorventes tratados a temperaturas mais elevadas (600 °C e 700 °C) também mostraram um desempenho significativo, com remoções superiores a 90%. Os dados experimentais indicaram que o modelo de Elovich se ajustou com maior precisão aos resultados de adsorção, além dele o modelo de Weber e Morris também apresentou boa aproximação. Em conclusão, o estudo demonstrou que a zeólita sintetizada a partir de rejeito de caulim manteve suas propriedades estruturais sob tratamento térmico até uma certa temperatura, mantendo a eficácia na adsorção de íons cobre, posicionando-a como uma opção promissora em processos de remediação ambiental.