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http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/9184| Título: | Síntese e caracterização de Zeólita NaY, e sua modificação com cobre, na adsorção de SO2 sintético |
| Título(s) alternativo(s): | Synthesis and characterization of Zeolite NaY, and its modification with copper, in the adsorption of synthetic SO2 |
| Autor(es): | Hemp, Amanda Oliveira |
| Orientador(es): | Domingues, Roberta Carolina Pelissari Rizzo |
| Palavras-chave: | Zeolitos Troca iônica Dióxido de enxofre Adsorção Química Zeolites Ion exchange Sulphur dioxide Adsorption Chemistry |
| Data do documento: | 18-Jun-2019 |
| Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| Câmpus: | Curitiba |
| Citação: | HEMP, Amanda Oliveira. Síntese e caracterização de Zeólita NaY, e sua modificação com cobre, na adsorção de SO2 sintético. 2019. 72 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Química) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR), Curitiba, 2019. |
| Resumo: | O dióxido de enxofre (SO2) é um dos principais poluentes da atmosfera, o qual contribui para o aquecimento global e ocasiona a diminuição do pH da chuva podendo causar desequilíbrios ambientais, além de degradar alguns monumentos e construções devido à acidez. A maior parte do SO2 presente no ar é proveniente da queima dos combustíveis fósseis e de processos industriais. Sendo assim, o controle da emissão desse gás vem sendo pesquisado a fim de reduzir sua concentração na atmosfera e evitar os efeitos nocivos do excesso desse composto no meio ambiente. Uma das alternativas para esse controle é utilização de zeólitas do tipo FAU (Faujasita) como um adsorvente seletivo do SO2. As zeólitas podem ser encontradas na natureza ou podem ser sintetizadas, porém, as zeólitas naturais possuem impurezas e limitam o seu uso em processos industriais. Dessa forma, buscam-se formas de sintetizar e aperfeiçoar essas zeólitas para uma melhor aplicação como adsorventes seletivos. A partir disso, o objetivo do trabalho foi sintetizar a zeólita do tipo NaY pela rota hidrotérmica a partir do aluminato de sódio, sílica coloidal, hidróxido de sódio e água, mantida a 80 ºC por 24 h na estufa, seguida de sua modificação com os íons Cu2+ e observação da eficácia do adsorvente formado. Com isso, foi realizada, após a síntese da zeólita NaY, a troca iônica com o cloreto de cobre (II), substituindo os íons Na+ por íon Cu2+. Os materiais preparados foram caracterizados por diversas técnicas físico-químicas, como: Microscopia Eletrônica de Varredura acoplada a um Espectrômetro de Dispersão de Energia (MEV-EDX), Difração de raios X (DRX), Espectroscopia no Infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), análise de adsorção/dessorção de N2 e Espectroscopia de emissão atômica com plasma indutivamente acoplado (ICPOES). Os ensaios de adsorção de SO2 com os adsorventes sintetizados e caracterizados foram realizados através da percolação, em um sistema experimental de leito fixo, empregando-se para a análise quantitativa do SO2 adsorvido métodos volumétricos. Com isso, constatou-se grande potencial do uso das zeólitas sintetizadas e suas respectivas trocas iônicas para separação do SO2, uma vez que possuíram a capacidade de leito superior ao da zeólita comercial; destacando as zeólitas CuY comerciais que aumentaram quase 13 vezes mais a sua capacidade de retenção, quando comparadas com a zeólitas NaY comercial. |
| Abstract: | Sulfur dioxide (SO2) is one of the main pollutants in the atmosphere, which contributes to global warming and causes a decrease in the pH of rainfall, which can cause environmental imbalances and degrade some monuments and buildings due to acidity. Most of the SO2 in the air comes from the burning of fossil fuels and industrial processes. Thus, the control of the emission of this gas has been investigated in order to reduce its concentration in the atmosphere and to avoid the harmful effects of the excess of this compound in the environment. One of the alternatives for this control is the use of FAU type zeolites (Faujasite) as a selective SO2 adsorbent. Zeolites can be found in nature or can be synthesized, however, the natural zeolites have impurities and limit their use in industrial processes, in this way, we seek ways to synthesize and perfect these zeolites for a better application as selective adsorbents. From this, the objective of the work was to synthesize the zeolite type NaY by the hydrothermal route from the sodium aluminate, colloidal silica, sodium hydroxide and water, maintained at 80 ºC and for 24 h in the greenhouse, followed by its modification with the Cu2+ ions and observation of the efficacy of the adsorbent formed. After the synthesis of the zeolite NaY, the ion exchange was performed with the copper (II) chloride, replacing Na+ ions with Cu2+ ion. The materials prepared were characterized by several physicochemical techniques, such as: Scanning Electron Microscopy coupled to an Energy Dispersion Spectrometer (SEM-EDX), X-ray diffraction (XRD), Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR), adsorption / desorption analysis of N2 and inductively coupled plasma atomic emission spectroscopy (ICP-OES). The SO2 adsorption tests with the synthesized and characterized adsorbents were performed by percolation in a fixed bed experimental system, using volumetric methods for the quantitative analysis of SO2 adsorbed. A great potential of the use of the synthesized zeolites and their respective ionic exchanges for SO2 separation was observed, since they had the better capacity of bed than the commercial zeolite; highlighting commercial CuY zeolites which increased almost 13 times their retention capacity when compared to commercial NaY zeolites. |
| URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/9184 |
| Aparece nas coleções: | CT - Química |
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