Avaliação catalítica de ferro sobre carvão ativado oriundo da casca de amendoim na degradação do azul de metileno

Abstract

A geração de grande quantidade de resíduos coloridos, pelas indústrias, tem levado a uma crescente poluição das águas fluviais e subterrâneas, contribuindo para o aumento dos problemas ambientais. O emprego de processos oxidativos avançados (POAs) vem sendo apontado como o método mais eficiente para eliminar estes poluentes dos efluentes industriais. Entre os POAs, a reação de Fenton tem se destacado como uma das alternativas mais promissoras. Desta forma, no presente trabalho, foram preparados catalisadores baseados em óxido de ferro suportado em carvões ativados, obtidos a partir da casca de amendoim, para remoção de poluentes orgânicos em efluentes industriais, utilizando o azul de metileno como molécula modelo, na reação de Fenton. Os carvões ativados foram preparados por carbonização/ativação da casca de amendoim, usando hidróxido de potássio ou de sódio como agentes ativadores e impregnados com soluções de nitrato de ferro (5, 10 e 15% Fe). As amostras foram caracterizadas por termogravimetria, difração de raios X, espectroscopia no infravermelho com transformada de Fourier, medidas de área superficial específica e de porosidade, microscopia eletrônica de varredura, espectroscopia Raman e redução à temperatura programada e foram avaliadas na remoção do azul de metileno através da reação de Fenton, à temperatura ambiente. Em todos os catalisadores suportados obtidos, detectou-se a mistura de dois óxidos de ferro (hematita e magnetita). Foram obtidos sólidos meso e microporosos, independente do agente ativador utilizado. Os carvões ativados foram capazes de remover o azul de metileno, principalmente pelo processo de adsorção, mas eles também atuaram como catalisadores na oxidação do poluente. Por outro lado, os catalisadores suportados foram mais ativos na reação de oxidação e aqueles obtidos com hidróxido de sódio apresentaram atividade mais elevada na reação de Fenton. De modo geral, o hidróxido de sódio levou à formação dos catalisadores mais eficientes. A amostra com o teor mais baixo de ferro (5%) foi mais eficaz na remoção do poluente, levando a 100% de remoção, sendo 76% atribuído à oxidação através da reação de Fenton, à temperatura ambiente e adsorvendo o poluente em baixa extensão.