64ª Reunião Anual da SBPC

A. Ciências Exatas e da Terra - 4. Química - 1. Físico-Química

SÍNTESE, CARACTERIZAÇÃO E APLICAÇÃO DE GAMA-ALUMINA NANOPARTICULADA PARA REMOÇÃO DE CROMO (VI)

Matheus Emanuel de Queiroz 1 Guilherme Augusto Ferreira Francisco 1 Nelcy Della Santina Mohallem 2

1. Depto de Química - UFMG 2. Profa. Dra./ Orientadora - Depto de Química - UFMG

INTRODUÇÃO:

A gama-alumina constitui uma fase cristalina meta estável do óxido de alumínio, largamente empregada como suporte catalítico para reações químicas e como agente adsortivo de metais pesados. A secagem por nebulização da mesma combina a possibilidade de se obter um material com excelentes propriedades, um baixo custo e um menor tempo de produção, se comparado com os outros métodos. O cromo (VI) constitui um dos metais mais tóxicos empregados industrialmente o que o torna um grande vilão nos efluentes industriais. A remoção desse cátion dos resíduos é de fundamental importância ambiental. O objetivo do presente estudo foi a utilização da secagem por nebulização para obtenção de gama-alumina nanoparticulada, utilizada na remoção de metais pesados.

METODOLOGIA:

Uma suspensão de sais de alumínio fornecida pela empresa NANUM® foi secada por nebulização em um equipamento de secagem MSD 0.5 produzido pela Labmaq do Brasil. A suspensão foi secada com taxa de sucção, vazão de ar e temperatura controlados. O material obtido foi calcinado em uma faixa de temperatura entre 700 e 1300°C, e caracterizado por difração de raios-X, análise térmica, espectroscopia na região do infravermelho, adsorção gasosa e microscopias eletrônicas. O material, cuja calcinação foi feita até a temperatura de 1200 °C resultou em gama-alumina, foi testado para a adsorção de cromo (VI), onde alíquotas tamponadas com uma concentração de cromo definida foram agitadas com quantidades variadas de alumina.

RESULTADOS:

A transição da fase gama; para a fase alfa; ocorreu entre 1200 e 1300°C. As isotermas de adsorção gasosa mostraram que o material é não poroso, e a alta área superficial específica (ASE) é devido ao tamanho das nanopartículas. A ASE da fase gama; variou de 109 a 55 m².g-¹ entre as temperaturas de 700 e 1100 °C, e a fase alfa; obtida a 1300 °C apresentou ASE de 10 m².g-¹. Estes resultados foram confirmados por microscopia eletrônica de varredura e de transmissão. Os ensaios para adsorção de cromo mostraram que a porcentagem de cromo adsorvida variou de 33,5 a 77 %, de maneira não linear, à medida que a massa de alumina variou entre 10 e 50 mg. Uma extrapolação dos dados mostra que o máximo de adsorção seria em torno de 84% para uma massa de 140g de alumina. Este material está sendo testado para confecção de um nano-dispositivo para aplicação em efluentes industriais, sobretudo remoção de cromo em rejeitos de curtumes.

CONCLUSÃO:

A técnica de secagem por nebulização se mostrou bastante eficiente na obtenção de nanopartículas de alumina que foram eficazes na adsorção de cromo (VI).

Palavras-chave: Nanoalumina, Cromo(VI), Adsorção.