Synthesis of copper ferrite and its application in photochemical degradation of 2,4-D
| Autor: | Silva, Elton da Nóbrega |
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| Přispěvatelé: | Araújo, Camila Pacelly Brandão de, Dantas, Suylan Lourdes de Araújo, Madeira, Vivian Stumpf, Moriyama, André Luís Lopes |
| Jazyk: | portugalština |
| Rok vydání: | 2021 |
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| Zdroj: | Repositório Institucional da UFRN Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN) instacron:UFRN |
| Popis: | O aumento do consumo de defensivos agrícolas, entre eles os herbicidas, vem causando uma série de discussões a respeito de sua aplicação e de suas consequências para os seres humanos e o meio ambiente. Um dos herbicidas mais empregados no mundo é o ácido 2,4-diclorofenoxiacético (2,4-D), contudo, sua presença tem sido observada em corpos hídricos, causando impactos na saúde de animais e humanos. Como uma alternativa para degradação desse contaminante, foi utilizado neste trabalho a ferrita de cobre (CuFe2O4) sintetizada pelo método de coprecipitação. As amostras foram sintetizadas utilizando a razão 0,1 e 0,5 metal/base, empregando dois tipos de sais, um com o íon Fe2+ e outro com o íon Fe3+. Os catalisadores foram submetidos a um teste termogravimétrico e calcinadas a 600°C. Foram realizados difratogramas de raios-X para determinar a formação da fase ferrita de cobre. O catalisador foi estudado em reações de fotodegradação do herbicida 2,4-D em solução aquosa, por meio da fotocatálise heterogênea com e sem a adição de agentes oxidantes. Um teste fotocatalítico preliminar foi realizado para escolher o catalisador com melhor desempenho sendo a melhor amostra o 0,1_Fe3+Cu, com o agente oxidante H2O2. Os parâmetros dos experimentos fotocatalíticos foram estudados, como: pH, concentração de catalisador, concentração de herbicida, concentração de agente oxidante. O catalisador degradou 100% do herbicida em 60 min de reação. Com os dados experimentais, seguindo a lei das velocidades iniciais, foi montado uma lei de velocidade que representasse o modelo do sistema. A lei de velocidade seguiu uma cinética do tipo Langmuir-Hinshelwood e o mecanismo da reação foi estudado, sendo possível concluir que o catalisador degradou completamente o 2,4-D junto ao H2O2. The increase in the consumption of pesticides, including herbicides, has been causing a series of discussions about its application and its consequences for humans and the environment. One of the most widely used herbicides in the world is 2,4- dichlorophenoxyacetic acid (2,4-D), however, its presence has been observed in water bodies, causing impacts on the health of animals and humans. As an alternative for the degradation of this contaminant, copper ferrite (CuFe2O4) synthesized by the coprecipitation method was used in this work. The samples were synthesized using the ratio 0.1 and 0.5 metal / base, employing two types of salts, one with the Fe2+ ion and the other with the Fe3+ ion. The catalysts were subjected to a thermogravimetric test and calcined at 600 °C. X-ray diffractograms were performed to determine the formation of the copper ferrite phase. The catalyst was studied in photodegradation reactions of the herbicide 2,4-D in aqueous solution, through heterogeneous photocatalysis with and without the addition of oxidizing agents. A preliminary photocatalytic test was carried out to choose the catalyst with the best performance, the best sample being 0.1_Fe3+Cu, with the oxidizing agent H2O2. The parameters of the photocatalytic experiments were studied, such as: pH, concentration of catalyst, concentration of herbicide, concentration of oxidizing agent. The catalyst degraded 100% of the herbicide in 60 min of reaction. With the experimental data, following the law of initial velocities, a law of velocity was created to represent the system model. The law of speed followed a Langmuir-Hinshelwood type kinetics and the reaction mechanism was studied, being possible to conclude that the catalyst completely degraded 2,4-D together with H2O2. |
| Databáze: | OpenAIRE |
| Externí odkaz: |
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