CATALISADORES DE ÓXIDO DE FERRO DOPADOS COM METAIS DE TRANSIÇÃO APLICADOS NA OZONIZAÇÃO CATALÍTICA DO CORANTE SAFIRA PROCION

CATALISADORES DE ÓXIDO DE FERRO DOPADOS COM METAIS DE TRANSIÇÃO APLICADOS NA OZONIZAÇÃO CATALÍTICA DO CORANTE SAFIRA PROCION

SUAVE, J.; LEME, L. B.; MOREIRA, R. F. P. M.

Artigo:

Catalisadores baseados em óxidos de ferro têm recebido atenção por apresentarem elevada atividade catalítica em reações de oxidação avançada. O lodo químico produzido no tratamento ativo da drenagem ácida de mina foi utilizado como precursor no preparo de catalisadores de hematita pura ou dopada com diferentes proporções de cobre, manganês, prata ou zinco. Os catalisadores foram caracterizados e a atividade catalítica foi determinada pela mineralização do corante têxtil safira procion H-EXL em reator batelada com aplicação constante de ozônio. Os resultados indicaram que a ozonização catalítica com a hematita é mais eficiente para a mineralização do corante do que somente a ozonização. A dopagem da hematita produz catalisadores com atividade catalítica superior (Mn e Cu) ou inferior (Ag e Zn) à hematita pura. O teor de metal impregnado também modifica a atividade catalítica, sendo que o catalisador dopado com 10% de manganês em massa apresenta os melhores resultados.

Catalisadores baseados em óxidos de ferro têm recebido atenção por apresentarem elevada atividade catalítica em reações de oxidação avançada. O lodo químico produzido no tratamento ativo da drenagem ácida de mina foi utilizado como precursor no preparo de catalisadores de hematita pura ou dopada com diferentes proporções de cobre, manganês, prata ou zinco. Os catalisadores foram caracterizados e a atividade catalítica foi determinada pela mineralização do corante têxtil safira procion H-EXL em reator batelada com aplicação constante de ozônio. Os resultados indicaram que a ozonização catalítica com a hematita é mais eficiente para a mineralização do corante do que somente a ozonização. A dopagem da hematita produz catalisadores com atividade catalítica superior (Mn e Cu) ou inferior (Ag e Zn) à hematita pura. O teor de metal impregnado também modifica a atividade catalítica, sendo que o catalisador dopado com 10% de manganês em massa apresenta os melhores resultados.

Palavras-chave:

DOI: 10.5151/chemeng-cobeq2014-1912-16910-141629

Referências bibliográficas

• [1] ANDERSEN, S. L. F.; FLORES, R. G.; MADEIRA, V. S.; JOSÉ, H. J.; MOREIRA, R. F. P. M. Synthesis and characterization of acicular iron oxide particles obtained from acid mine drainage and their catalytic properties in toluene oxidation. Ind. Eng. Chem. Res., v. 51, p. 767-774, 2012.
• [2] DERAZ, N. M.; ALARIFI, A. Novel processing and magnetic properties of hematite/maghemite nano-particles. Ceram. Int., v. 38, p. 4049-4055, 2012.
• [3] FLORES, R. G.; ANDERSEN, S. L. F.; MAIA, L. K. K.; JOSÉ, H. J.; MOREIRA, R. F. P. M. Recovery of iron oxides from acid mine drainage and their application as adsorbent or catalyst. J. Environ. Manage, v. 111, p. 53-60, 2012.
• [4] JUNG, H.; KIM, J. -W.; CHOI, H.; LEE, J. -H.; HUR, H. -G.; Synthesis of nanosized biogenic magnetite and comparison of its catalytic activity in ozonation. Appl. Catal. B, v. 83, p. 208-213, 2008.
• [5] KIRBY, C. S.; DECKER, S. M.; MACANDER, N. K. Comparison of color, chemical and mineralogical compositions of mine drainage sediments to pigment. Environ. Geol., v. 37, p. 243-254, 1999.
• [6] LV, A.; HU, C.; NIE, Y.; QU, J. Catalytic ozonation of toxic pollutants over magnetic cobalt and manganese co-doped γ-Fe2O3. Appl. Catal. B, v. 100, p. 62-67, 2010.
• [7] MARCELLO, R. R.; GALATO, S.; PETERSON, M.; RIELLA, H. G.; BERNARDIN, A. M. Inorganic pigments made from the recycling of coal mine drainage treatment sludge. J. Environ. Manage, v. 88, p. 1280-1284, 2008.
• [8] MOUSSAVI, G.; KHOSRAVI, R.; OMRAN, R. 2012. Development of an efficient catalyst from magnetite ore: Characterization and catalytic potential in the ozonation of water toxic contaminants. Appl. Catal. A, v. 445-446, p. 42-49, 2012.
• [9] PRADHAN, G. K.; PARIDA, K. M. Dramatic enhancement of catalytic activity over transition metal substituted hematite. J. Ind. Eng. Chem., v. 18, p. 1612-1619, 2012.
• [10] REZAEI, E.; SOLTAN, J.; CHEN, N.; LIN, J. Effect of noble metals on activity of MnOx/γ-alumina catalyst in catalytic ozonation of toluene. Chem. Eng. J., v. 214, p. 219-228, 2013.
• [11] RUIHUA, L.; LIN, Z.; TAO, T.; BO, L. Phosphorus removal performance of acid mine drainage from wastewater. J. Hazard. Mater., v. 190, p. 669-676, 2011.
• [12] SHEORAN, A. S.; SHEORAN, V. Heavy metal removal mechanism of acid mine drainage in wetlands: A critical review. Miner. Eng., v. 19, p. 105-116, 2006.
• [13] VON GUNTEN, U. Ozonation of drinking water: part I. oxidation kinetics and product formation. Water Res., v. 37, p. 1443-1467, 2003.
• [14] ZHANG, T.; MA, J. Catalytic ozonation of trace nitrobenzene in water with synthetic goethite. J. Mol. Catal. A, v. 279, p. 82-89, 2008.

Como citar:

SUAVE, J.; LEME, L. B.; MOREIRA, R. F. P. M.; "CATALISADORES DE ÓXIDO DE FERRO DOPADOS COM METAIS DE TRANSIÇÃO APLICADOS NA OZONIZAÇÃO CATALÍTICA DO CORANTE SAFIRA PROCION", p-10992-10999. In: Anais do XX Congresso Brasileiro de Engenharia Química - COBEQ 2014 [= Blucher Chemical Engineering Proceedings, v.1, n.2]. São Paulo: Blucher, 2015.
ISSN 23591757, DOI 10.5151/chemeng-cobeq2014-1912-16910-141629