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Title in Portuguese: Cartuchos de carbonos porosos obtidos a partir da amêndoa da manga Tommy atkins e do caroço do abacate Persea americana aplicados como adsorventes de íons Cd²⁺, Cu²⁺ e Pb²⁺
Title: Porous carbon cartridges obtained from Tommy atkins mango almond and Persea americana avocado seed applied as Cd²⁺, Cu²⁺ and Pb²⁺ ion adsorbents
Author: Azevedo, Ingrid Aragão Lima
Advisor(s): Loiola, Adonay Rodrigues
Keywords: Carbonos porosos
Adsorção
Íons metálicos
Manga Tommy atkins
Abacate Persea americana
Issue Date: 2022
Citation: AZEVEDO, Ingrid Aragão Lima. Cartuchos de carbonos porosos obtidos a partir da amêndoa da manga Tommy atkins e do caroço do abacate Persea americana aplicados como adsorventes de íons Cd²⁺, Cu²⁺ e Pb²⁺. 2022. 89 f. Dissertação (Mestrado em Química) - Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2022.
Abstract in Portuguese: Altas concentrações de metais pesados em corpos d’água constituem um sério risco para o meio ambiente, ameaçando a vida como um todo, o que torna sua remoção uma tarefa relevante e de grande importância. Dentre as diversas técnicas voltadas para remoção de cátions de metais pesados do meio ambiente, a adsorção aparece como uma opção atrativa devido ao baixo custo, facilidade de execução e a possibilidade de reutilização. Materiais à base de carbonos porosos têm sido empregados como adsorventes promissores, pois em comparação a adsorventes convencionais, como as sílicas porosas, esses materiais apresentam elevada área superficial, alta capacidade de adsorção, além da possibilidade de serem obtidos a partir de subprodutos da agroindústria. Nesse contexto, o objetivo deste trabalho é desenvolver cartuchos à base de carbonos porosos utilizando fontes distintas de carbono para adsorção de íons metálicos em meio aquoso. A metodologia de preparação é baseada na liofilização, seguida da carbonização de dois materiais de origem vegetal obtidos a partir da amêndoa da manga Tommy atkins e do caroço do abacate Persea americana, sendo posteriormente submetidos a modificação via oxidação. Por meio da técnica de espectroscopia na região do infravermelho, foi possível verificar que as duas fontes de carbonos, apesar de origens distintas, apresentam composição similar. Análises de microscopia eletrônica de varredura, realizadas para ambas as amostras, comprovaram a presença de estruturas porosas definidas e organizadas. Análises de termogravimetria auxiliaram na verificação da estabilidade térmica das amostras liofilizadas, bem como das amostras carbonizadas e oxidadas. Além disso, o potencial adsortivo das amostras foi avaliado por meio de ensaios de adsorção em batelada dos íons metálicos Cu2+, Cd2+ e Pb2+. Os resultados indicam eficiência na preparação de carbonos porosos, com distribuição homogênea do tamanho dos poros, alta estabilidade térmica e com valores promissores de capacidade de adsorção para os materiais estudados, mostrando viabilidade para aplicações de cunho ambiental.
Abstract: The high concentration of heavy metals in water bodies is dangerous for the environment, as it is intensely toxic to organisms, making its removal of great importance. Several techniques for removing heavy metal cations from the environment have been developed in order to reduce contamination of effluents, among them, adsorption appears as a great option due to its low cost, for example. For this, solid adsorbent materials with high adsorption capacity are used. Recently, materials based on porous carbons have been used as bioadsorbents in this technique, because compared to conventional adsorbents, such as silicas, these materials have a high surface area, high adsorption capacity, in addition to the possibility of being obtained from by-products of agribusiness. In this context, the objective of this work is to develop cartridges based on porous carbons using different carbon sources for the adsorption of metallic ions in an aqueous medium. The methodology is based on lyophilization, followed by carbonization of two materials of vegetable origin obtained form the Tommy atkins mango kernel and the Persea americana avocado seed, which were subjected to oxidation procedure. The characterization of the cartridges took place throug the techniques of spectroscopy in the infrared region, which allowed to prove that the two carbon sources, despite different origins, have similar composition. Scanning electron microscopy for both samples confirmed the presence of defined and organized porous structures. And the thermogravimetric tests allowed to identify the similar resistance between the lyophilized samples and the carbonized and oxidized samples of both samples. Furthermore, the adsorptive potential of both was evaluated through the batch adsorption of the metallic ions Cu2+, Cd2+ and Pb2+. The results indicate the success in the preparation of porous carbons with homogeneous pore size distribution, high termal stability and with promising adsorption values for the materials studied. Thus, the results obtained demonstrate the practical feasibility for the adsorption of toxic metals.
URI: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/68396
metadata.dc.type: Dissertação
Appears in Collections:DQOI - Dissertações defendidas na UFC

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