@MASTERSTHESIS{ 2017:429258723, title = {Síntese, caracterização e aplicação de nanopartículas de óxido de ferro (Fe3O4)}, year = {2017}, url = "http://tede.unioeste.br/handle/tede/3266", abstract = "As indústrias têxteis apresentam um elevado potencial poluente, devido à geração de grandes volumes de resíduos líquidos, contendo alta carga orgânica e forte coloração derivada dos corantes. Esses efluentes podem ser tratados por processos físicos, químicos e biológicos. Dentre estes processos, a adsorção vem sendo amplamente estudada para a remoção de corantes de águas, devido os menores custos, simplicidade de operação e alta eficiência. O azul de metileno (AM), um corante amplamente utilizado na indústria têxtil é responsável pela forte coloração nos efluentes. Mesmo em pequena quantidade (< 5 mg Pt Co/L), assim como os demais corantes têxteis são bastante visíveis e afetam a aparência, a transparência e a solubilidade dos gases, prejudicando o meio ambiente. Um material que vem sendo aplicado como adsorvente para a remoção de corante no tratamento de águas residuarias é a nanopartícula magnética, pois possui alta capacidade de adsorção, baixo custo e caráter magnético. As nanopartículas podem ser preparadas pelo método eletroquímico, decomposição térmica, síntese hidrotérmica, microemulsão, decomposição-precipitação, coprecipitação, deposição química a vapor e a impregnação. Dos métodos de preparo mais conhecidos, o método da coprecipitação é o mais antigo, simples, eficiente e o que permite maior produção em larga escala. Neste trabalho, o método da coprecipitação foi utilizado para sintetizar a nanopartícula de óxido de ferro (Fe3O4), obtida pela mistura estequiométrica de sais de Fe2+ e Fe3+ em meio aquoso. Este material foi caracterizado e aplicado em soluções com diferentes concentrações do corante azul de metileno, a fim de, estudar a sua capacidade de adsorção. O mesmo procedimento foi realizado com o composto nanoparticulado (Sigma–Aldrich), com o propósito de comparar a capacidade de adsorção. O material sintetizado e o composto nanoparticulado foram caracterizados por magnetização, difração de raios-X (DRX), análise termogravimétrica (TGA), espectroscopia de infravermelho (FTIR), espectroscopia ultravioleta/visível (UV/VIS), microscopia eletrônica de varredura (MEV) e microscopia óptica (MO). Por magnetização foi possível observar o movimento das partículas dispersas em meio aquoso em direção ao campo magnético do ímã de neodímio, sendo esta uma propriedade dos materiais ferromagnéticos. Com as amostras sólidas, testou-se a capacidade de peso suportado, sendo que para o composto sintetizado foi de 85,3 g e para o composto nanoparticulado foi de 105,3 g, sendo possível explicar esta diferença pelo empacotamento das partículas. Quanto maior o empacotamento das partículas, maior a força magnética exercida. Pelo estudo do efeito do pH e temperatura do meio, confirmou-se que em pH 7 e temperatura ambiente, não ocorre a interferência do meio pelas cargas da superfície dos adsorventes e assim tem-se o favorecimento no processo de adsorção do corante. Por meio da leitura das absorbâncias das soluções de AM, foi possível calcular as concentrações no equilíbrio e determinar a quantidade de corante adsorvido pelas nanopartículas. Em baixas concentrações (5,0x10-6 mol. L-1 a 1,0x10-5 mol. L-1) tem-se um comportamento linear, devido à presença de monômeros, já em concentrações superiores a 1,0x10-5 mol. L-1 tem-se a alteração do comportamento linear da reta ajustada, característica da formação de agregado e alteração do coeficiente de absorção molar. Por microscopia eletrônica de varredura e óptica foi observado que as imagens apresentaram formas diferenciadas para a nanopartícula sintetizada e nanoparticulado (Sigma– Aldrich), sendo que o nanoparticulado apresentou tamanho reduzido e formato arredondado quando comparado ao composto sintetizado. Pelos difratogramas inferiu-se que o material sintetizado apresentou em sua composição a magnetita (Fe3O4) e hematita (Fe2O3), já o nanoparticulado somente a presença de magnetita. Através dos espectros de FTIR para as amostras das nanopartículas, averiguaram-se as principais bandas correspondentes as ligações Fe-O e O-H. Por meio da análise TGA, observou-se uma perda de 2,31% de massa na variação de 50 a 150ºC, atribuído a presença de água na amostra. Acima de 150ºC, houve outra perda de 1,20% correspondente a massa de substâncias gasosas, possivelmente dióxido de carbono (CO2) ou O2 (gás oxigênio).", publisher = {Universidade Estadual do Oeste do Paraná}, scholl = {Programa de Pós-Graduação em Ciências Ambientais}, note = {Centro de Engenharias e Ciências Exatas} }