| Name: | Description: | Size: | Format: | |
|---|---|---|---|---|
| 2.18 MB | Adobe PDF |
Authors
Advisor(s)
Abstract(s)
This study evaluated the cobalt ferrite catalysts coated with niobium (CoFe2O4@Nb2O5) compared to the coated with carbon (CoFe2O4@C) in the degradation of sulfamethoxazole (SMX) and paracetamol (PCM) by catalytic wet peroxide oxidation (CWPO). The catalysts core was synthesized by standard coprecipitation method, and the niobium coating was made by sol-gel method using NbCl5 as the niobium source for the coating. The catalysts coated with carbon was obtained by the polymerization of tetraethyl orthosilicate, phloroglucinol, pluronic F-127 and glyoxylic acid. The catalysts were submitted to carbonization under inert atmosphere of 120 °C and 400 °C for 1 h each temperature and 600 °C for 3h. Following, the silica remotion
was made with the NaOH washing for 16 h. The catalysts synthesized were tested for paracetamol and sulfamethoxazole removal by CWPO with matrix concentrations of [PCM] = 100 mg L-1, [SMX] = 10 mg L-1, with operational conditions of 80 ºC, pH 3.5, stirring of 300 rpm, and catalyst concentration of 2.5 g L-1, in which were monitored for 480 min the concentrations of PCM, SMX, H2O2 e aromatic compounds. All catalysts showed catalytic activity for the pollutants by CWPO, where the biggest removal results were obtained by the niobium coated, and considering the decomposition rate of H2O2 and the aromatic compounds concentration, the best catalysts for multicomponent results were obtained respectively by
CoFe2O4@25%Nb2O5, CoFe2O4@50%Nb2O5, CoFe2O4@75%Nb2O5 e CoFe2O4@C, having in this order a PCM removal of 99.8%, 99.7%, 99.3% and 91.3% and SMX removal of 90.9%, 91.0%, 88.1% and 60.1%, put in this order considering lower concentration of aromatic compounds and presenting a higher magnetic recoverability in the end of the tests, being able to recover respectively 95.83%, 90.18%, 87.68% and 91.97% of the original catalysts mass used.
Este estudo avaliou o potencial de catalisadores de ferrita de cobalto recobertos com nióbio (CoFe2O4@Nb2O5) em comparação com os recobertos com carbono (CoFe2O4@C) na degradação de sulfametoxazol (SMX) e paracetamol (PCM) por catalise oxidativa de peróxido húmido (CWPO). O núcleo dos catalisadores foi sintetizado pelo método de coprecitpitação tradicional e o recobrimento com nióbio foi realizado pelo método sol-gel utilizando NbCl5 como fonte de nióbio para o recobrimento. Já o catalisador recoberto com carbono foi obtido por meio da polimerização do tetraethyl orthosilicate, phloroglucinol, pluronic F-127 e ácido glioxílico. Em sequência, os catalisadores foram submetidos para carbonização sob uma atmosfera inerte de N2 nas temperaturas de 120 e 400 °C por 1 h para cada temperatura e 600 °C por 3h. Então, feita a remoção da sílica pela lavagem com NaOH por 16 h. Os catalisadores sintetizados foram testados para a remoção do paracetamol e sulfametoxazol por CWPO com concentrações [PCM] = 100 mg L-1, [SMX] = 10 mg L-1, sob condições de operação de 80 ºC, pH 3.5, agitação de 300 rpm, e concentração de catalisador 2.5 g L-1, no qual ao longo de 480 min foram monitoradas as concentrações de PCM, SMX, H2O2 e compostos aromáticos. Todos os catalisadores apresentaram atividade catalítica para os poluentes por CWPO, no qual os maiores valores de remoção obtidos foram dos catalisadores recobertos com nióbio onde, levado em consideração o tempo de decomposição de H2O2 e a concentração de compostos aromáticos obtiverem melhor resultado em matriz multicomponente os catalisadores CoFe2O4@25%Nb2O5, CoFe2O4@50%Nb2O5, CoFe2O4@75%Nb2O5 e CoFe2O4@C nesta ordem possuindo uma remoção de PCM respetivamente de 99.8%, 99.7%, 99.3% e 91.3% e de SMX de 90.9%, 91.0%, 88.1% e 60.1%, estando elencados nesta ordem levando em consideração menores concentrações de compostos aromáticos, apresentaram ainda alta recuperabilidade magnética ao fim dos testes onde foi possível recuperar respetivamente 95.83%, 90.18%, 87.68% e 91.97% da massa de catalisador utilizado.
Este estudo avaliou o potencial de catalisadores de ferrita de cobalto recobertos com nióbio (CoFe2O4@Nb2O5) em comparação com os recobertos com carbono (CoFe2O4@C) na degradação de sulfametoxazol (SMX) e paracetamol (PCM) por catalise oxidativa de peróxido húmido (CWPO). O núcleo dos catalisadores foi sintetizado pelo método de coprecitpitação tradicional e o recobrimento com nióbio foi realizado pelo método sol-gel utilizando NbCl5 como fonte de nióbio para o recobrimento. Já o catalisador recoberto com carbono foi obtido por meio da polimerização do tetraethyl orthosilicate, phloroglucinol, pluronic F-127 e ácido glioxílico. Em sequência, os catalisadores foram submetidos para carbonização sob uma atmosfera inerte de N2 nas temperaturas de 120 e 400 °C por 1 h para cada temperatura e 600 °C por 3h. Então, feita a remoção da sílica pela lavagem com NaOH por 16 h. Os catalisadores sintetizados foram testados para a remoção do paracetamol e sulfametoxazol por CWPO com concentrações [PCM] = 100 mg L-1, [SMX] = 10 mg L-1, sob condições de operação de 80 ºC, pH 3.5, agitação de 300 rpm, e concentração de catalisador 2.5 g L-1, no qual ao longo de 480 min foram monitoradas as concentrações de PCM, SMX, H2O2 e compostos aromáticos. Todos os catalisadores apresentaram atividade catalítica para os poluentes por CWPO, no qual os maiores valores de remoção obtidos foram dos catalisadores recobertos com nióbio onde, levado em consideração o tempo de decomposição de H2O2 e a concentração de compostos aromáticos obtiverem melhor resultado em matriz multicomponente os catalisadores CoFe2O4@25%Nb2O5, CoFe2O4@50%Nb2O5, CoFe2O4@75%Nb2O5 e CoFe2O4@C nesta ordem possuindo uma remoção de PCM respetivamente de 99.8%, 99.7%, 99.3% e 91.3% e de SMX de 90.9%, 91.0%, 88.1% e 60.1%, estando elencados nesta ordem levando em consideração menores concentrações de compostos aromáticos, apresentaram ainda alta recuperabilidade magnética ao fim dos testes onde foi possível recuperar respetivamente 95.83%, 90.18%, 87.68% e 91.97% da massa de catalisador utilizado.
Description
Mestrado de dupla diplomação com a UTFPR - Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Keywords
CWPO Wastewater treatment Emerging contaminants Niobium coating