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metadata.dc.type: Dissertação
metadata.dc.rights: Acesso Aberto
Title: Síntese de hidróxidos duplos lamelares (HDL) para a adsorção de herbicida e obtenção de HDL a partir do material catódico de baterias exauridas para a aplicação como eletrodo
metadata.dc.creator: Freitas, Leonardo Luis de
metadata.dc.contributor.advisor1: Canobre, Sheila Cristina
metadata.dc.contributor.referee1: Constantino, Vera Regina Leopoldo
metadata.dc.contributor.referee2: Coelho, Nívia Maria Melo
metadata.dc.description.resumo: Neste trabalho, investigou-se a utilização de Hidróxidos Duplos Lamelares (HDL) como adsorventes do pesticida 2,4-Diclorofenoxiacético (2,4-D) em águas contaminadas. A partir dos DRXs dos HDLs maiores razões molares de cátions metálicos de Co2+ e Al3+ provocam uma diminuição da intensidade dos picos de difração em virtude da alta densidade dos octaedros de Co2+ na camada interlamelar e a razão molar de 2:1 apresentou picos de difração característicos da estrutura tipo hidrotalcita. Na investigação das estruturas de HDLs [Co-Fe-Cl] e [Co-Al-Cl], ambos obtiveram uma única fase de estrutura tipo hidrotalcita. Já no estudo da influência dos ânions (Cl" / NO3" / SO4"2) na estrutura dos HDLs, o de [Co-Al-SO4] apresentou o menor valor de espaçamento basal d(003) quando comparado com os demais. O HDL [Co-Al-Cl] sintetizado pelo método de co-precipitação a pH constante 8,0 ± 0,5 foi o que apresentou os parâmetros de célula unitária mais próximos quando comparados com os da hidrotalcita (JCPDS 14-191). O pH da solução foi mantido abaixo do pH do ponto de carga Zero (5,99) do HDL para garantir uma maior eficácia da adsorção com o 2,4-D (herbicida aniônico). A partir dos parâmetros de adsorção otimizados pelo planejamento quimiométrico, foi possível obter 99,56% de retenção do 2,4-D pelo HDL [Co-Al-Cl] sintetizado a pH constante 8,0 ± 0,5. O HDLbateria [Co-Al-Cl] obtido a partir do material catódico de baterias de íons lítio exauridas pela metodologia 02 (recuperação do LiCoO2 com a adição do sal AlCb.6H2O) e após o tratamento hidrotérmico apresentou picos de difração característicos da estrutura da hidrotalcita. A partir do HDLbateria obtido do material catódico, realizou-se a síntese química de materiais híbridos condutores tendo como agente ponte organotiól, 2,5- dimercapto- 1,3,4-tiadiazol entre o HDLbateria [Co-Al-Cl] e a polianilina. Os voltamogramas cíclicos do compósito ternário HDLbateria/PDMcT/PAni apresentaram uma carga anódica superior ao dos seus materiais constituintes e um perfil predominantemente faradaico com boa estabilidade eletroquímica, indicando uma possível aplicação deste material como catodo em baterias secundárias. Concluiu-se que o HDL [Co-Al-Cl] é promissor para diversas aplicações, dentre elas: a adsorção de poluentes orgânicos e inorgânicos e eletrodos de dispositivos de energia.
Abstract: In this work, the use of Lamellar Double Hydroxides (LDH) as adsorbents of 2,4- Dichlorophenoxyacetic (2,4-D) pesticide in contaminated water was investigated. From the XRDs of the LDH, higher molar ratios of Co2+ and Al3+ metalic cations cause a decrease in the intensity of the diffraction peaks due to the high density of the Co2+ octahedra in the interlamellar layer and the molar ratio of 2:1 showed characteristic diffraction peaks of the hydrotalcite-like structure. In the investigation of the [Co-Fe-Cl] and [Co-Al-Cl] LDH structures, both obtained a single phase of the hydrotalcite-like structure. In the study of the influence of anions (Cl-/NO3-/SO42-) on the structure of LDHs, that of [Co-Al-SO4] had the lowest baseline spacing J(003) when compared to the others. LDH [Co-Al-Cl] synthesized by the co-precipitation method at constant pH 8.0 ± 0.5 was the one that presented the nearest unit cell parameters when compared to those of hydrotalcite (JCPDS 14-191). The pH of the solution was maintained below the pH of the zero charge point (5.99) of the LDH to ensure greater adsorption efficiency with 2,4- D (anionic herbicide). From the adsorption parameters optimized by the chemometric planning, it was possible to obtain retention 99.56% of the 2,4-D by LDH [Co-Al-Cl] synthesized at constant pH 8.0 ± 0.5. The [Co-Al-Cl] LDHbattery obtained from the cathode material of the exhausted lithium ion batteries by methodology 02 (recovery of LiCoO2 with the addition of salt AlCb.6H2O) and after the hydrothermal treatment showed diffraction peaks characteristic of the hydrotalcite structure. From the LDHbattery obtained from the cathode material, conductive hybrid materials were synthesized having organotin, 2,5-dimercapto-1,3,4-thiadiazole as bridging agent between LDHbattery [Co-Al- Cl] and polyaniline. The cyclic voltammograms of the LDHbattery/PDMcT/PAni ternary composite presented an anodic charge higher than those obtained for its constituent materials and a predominantly faradaic profile with good electrochemical stability, indicating a possible application of this material as cathode in secondary batteries. It was concluded that LDH [Co-Al-Cl] is a promising material for several applications, among them: the adsorption of organic and inorganic pollutants and electrodes of energy devices.
Keywords: Química
Águas residuais
Hidróxidos
Adsorção
Celulares - Baterias
Hidróxidos duplos lamelares
Herbicida
2,4-D
Planejamento quimiométrico
Lamellar double hydroxides
Adsorption
Herbicide
Chemometric planning
metadata.dc.subject.cnpq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA
metadata.dc.language: por
metadata.dc.publisher.country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Uberlândia
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-graduação em Química
Citation: FREITAS, Leonardo Luis de. Síntese de hidróxidos duplos lamelares (HDL) para a adsorção de herbicida e obtenção de HDL a partir do material catódico de baterias exauridas para a aplicação como eletrodo. 2017. 123 f. Dissertação (Mestrado em Química) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2017.
metadata.dc.identifier.doi: .
URI: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/19836
Issue Date: 26-Jan-2017
Appears in Collections:DISSERTAÇÃO - Química

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