Please use this identifier to cite or link to this item: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/41421
Full metadata record
DC FieldValueLanguage
dc.creatorDias, Warlen Agnelo-
dc.date.accessioned2024-03-15T18:58:20Z-
dc.date.available2024-03-15T18:58:20Z-
dc.date.issued2024-02-09-
dc.identifier.citationDIAS, Warlen Agnelo. Síntese de óxido de grafeno a partir de grafita reciclada de baterias de íons de lítio e aplicação em membranas para remoção de corantes. 2024. 132 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2024. DOI http://doi.org/10.14393/ufu.di.2024.65.pt_BR
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufu.br/handle/123456789/41421-
dc.description.abstractIn the current scenario, the high consumption of electronic devices has triggered an increase in the demand for lithium-ion batteries (LIBs). These batteries are composed of valuable metals and graphite, necessitating the establishment of recycling alternatives for these materials to prevent the accumulation of electronic waste in the environment. In this context, the objective of this work was to recycle graphite from LIBs, apply it as a raw material for the production of graphene oxide (GO), and investigate the use of this GO as a coating material in hollow fiber membranes for the removal of dyes from aqueous solutions. For comparison purposes, four commercial graphites were used as parameters for the recycled material. The recycled graphite was characterized using X-ray diffraction (XRD), Raman spectroscopy, X-ray fluorescence (XRF), energy-dispersive spectroscopy (EDS), scanning electron microscopy (SEM), thermogravimetric analysis (TGA), and particle size analysis. The results showed that the extracted material exhibits characteristics similar to commercial graphites. The GOs were characterized using XRD, Raman spectroscopy, Fourier-transform infrared spectroscopy (FT IR), UV-Vis spectroscopy, TGA, SEM, atomic force microscopy (AFM), and transmission electron microscopy (TEM). The synthesized materials displayed all the characteristics of high-quality GO. The GO synthesized from LIBs' graphite was mixed with the cross-linking agent ethylenediamine (EDA) to produce membranes (OG/EDA-2)D4, (OG/EDA-4)D4, and (OG/EDA-4)D24. The hollow alumina fiber without GO (AL) and the coated membranes were characterized through SEM, AFM, and hydraulic permeance analyses. Regarding the removal tests of Congo red dye, the membranes AL, (OG/EDA-2)D4, (OG/EDA-4)D4, and (OG/EDA-4)D24 showed retention rates of 21.53 ± 4.51%, 69.23 ± 1.05%, 99.68 ± 1.03%, and 98.35 ± 2.57%, respectively. The membrane (OG/EDA-4)D4 was also evaluated for the removal of crystal violet and remazol blue dyes, with removal percentages of 98.80 ± 0.04% and 90.89 ± 2.02%, respectively. Furthermore, the membrane (OG/EDA-4)D4 demonstrated the ability to be reused in multiple cycles and exhibited high stability in acidic and alkaline solutions, validating its use in industrial applications.pt_BR
dc.description.sponsorshipCAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superiorpt_BR
dc.languageporpt_BR
dc.publisherUniversidade Federal de Uberlândiapt_BR
dc.rightsAcesso Embargadopt_BR
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/us/*
dc.subjectMembranaspt_BR
dc.subjectÓxido de grafenopt_BR
dc.subjectReciclagempt_BR
dc.subjectRemoção de corantespt_BR
dc.subjectTratamento de águapt_BR
dc.subjectSustentabilidadept_BR
dc.subjectMembranespt_BR
dc.subjectGraphene oxidept_BR
dc.subjectRecyclingpt_BR
dc.subjectDye removalpt_BR
dc.subjectWater treatmentpt_BR
dc.subjectSustainabilitypt_BR
dc.titleSíntese de óxido de grafeno a partir de grafita reciclada de baterias de íons de lítio e aplicação em membranas para remoção de corantespt_BR
dc.title.alternativeSynthesis of graphene oxide from recycled graphite from lithium-ion batteries and its application in membranes for dye removalpt_BR
dc.typeDissertaçãopt_BR
dc.contributor.advisor-co1Reis, Miria Hespanhol Miranda-
dc.contributor.advisor-co1Latteshttps://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.dopt_BR
dc.contributor.advisor1Ferreira, Juliana de Souza-
dc.contributor.advisor1Latteshttps://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.dopt_BR
dc.contributor.referee1Cardoso, Vicelma Luiz-
dc.contributor.referee1Latteshttps://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.dopt_BR
dc.contributor.referee2Moravia, Miriam Cristina Santos Amaral-
dc.contributor.referee2Latteshttps://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.dopt_BR
dc.contributor.referee3Gelamo, Rogério Valentim-
dc.contributor.referee3Latteshttps://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4766765A4&tokenCaptchar=03AFcWeA4HKAF8neOueTW31XBABBYKeWOwPEvzNaa9Yz7K3fUJxtx-iFzzBf07rW-vrVKh3xaJEpBkmdjxXlTYvHw6rUdu1lvkU1oC2mwjlrpVM3H10wIqq3jwWAEwTV80LSz9tr3AnwXgNJE91EN-8gN3nGV9vafEDkifDvuvcUhEMXMqsrw-o9-PtoqZhaVn76WsEjtTWJ9ABZV_3Kuuqyl9PPWdr1xAUoJZmxWGDLk9ngLWwCr-ILjTiLPPZrQjknbSLgyPJO7MOfIxOueLyk-4URL2nYs3gk1EAoLKs7gzK2Y2AWy_PTaavK2LCXjbBTuWcr5wB_g0rfaGrkP0rHDJHkEm4YpDjo_dVwk-XXij2COm4X2hg7uiWkrCN8A4dvwopm7U4EXokMtfoNMowmeYpyQZBbrtAdnVaakDy57uSFOdAij4EH9NdCEe_Zc-0l75P9fiW9FVNFWdSOqzXe3nNRBHzdNcdNc7YN_-39PHAw9VmZd1Q2QT4FjpnzYi-aUThouiODt7VW4PDoZIfRT7xD5gssaqfINhCiv4iCSE_-oh4zL1uHqmCs44kNSuervMJ-Bebd6VaGp9NtLCPnDFq6trxa7WeTvryqWyeKkML8Iup3FAIBkC3mI9MS2gJJChPmFV-S_-o7hRt3XhhwFV2Z3P2ODB3nx8qTKFdvuGXbsdKt_FbZAmh-6Ym30KoR6zAUDWI9tfICGF2dTROFoVpKojPSCfJPpTjwnX_cFfFdqkBjuoka0pt_BR
dc.creator.Latteshttps://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do;jsessionid=5DDE59E334A5E359ADDE76DFDD3B9DE7.buscatextual_0pt_BR
dc.description.degreenameDissertação (Mestrado)pt_BR
dc.description.resumoNa conjuntura, o elevado consumo de aparelhos eletrônicos desencadeou um aumento na demanda por baterias de íons de lítio (LIBs). Essas baterias são compostas por metais valiosos e grafita, exigindo que alternativas de reciclagem desses materiais sejam estabelecidas para evitar o acúmulo de lixo eletrônico no ambiente. Nesse contexto, o objetivo deste trabalho foi reciclar a grafita oriunda de LIBs, aplicá-la como fonte de matéria prima para produção de óxido de grafeno (OG) e investigar o uso desse OG como material de revestimento em membranas de fibra oca para remoção de corantes de soluções aquosas. Para termos de comparação, utilizou-se quatro grafitas comerciais como parâmetros para o material reciclado. A grafita reciclada foi caracterizada através das técnicas de difratometria de raios-X (DRX), espectroscopia Raman, fluorescência de raios-X (FRX), espectroscopia por energia dispersiva (EDS), microscopia eletrônica de varredura (MEV), análise termogravimétrica (TGA) e granulométrica. Os resultados mostraram que o material extraído apresenta características similares às grafitas comerciais. Os OGs foram caracterizados pelas técnicas DRX, Raman, espectroscopia no infravermelho por transformada de Fourier (FT-IR), espectroscopia UV Vis, TGA, MEV, microscopia de força Atômica (AFM) e microscopia eletrônica de transmissão (MET). Os materiais sintetizados apresentaram todas as características de um OG de qualidade. O OG sintetizado a partir da grafita das LIBs foi misturado com o agente reticulante etilenodiamina (EDA) para produzir as membranas (OG/EDA-2)D4, (OG/EDA-4)D4 e (OG/EDA-4)D24. A fibra oca de alumina sem OG (AL) e as membranas revestidas foram caracterizadas através das análises MEV, AFM e permeância hidráulica. Em relação aos ensaios de remoção do corante vermelho de congo, as membranas AL, (OG/EDA-2)D4, (OG/EDA-4)D4 e (OG/EDA-4)D24 apresentaram, respectivamente, retenções de 21,53 ± 4,51%, 69,23 ± 1,05%, 99,68 ± 1,03% e 98,35 ± 2,57, respectivamente. Avaliou-se também a membrana (OG/EDA-4)D4 na remoção dos corantes violeta cristal e remazol blue, cujas porcentagens de remoção foram 98,80 ± 0,04% e 90,89 ± 2,02%, respectivamente. Ademais, a membrana (OG/EDA-4)D4 mostrou-se capaz de ser reutilizada em múltiplos ciclos e alta estabilidade em soluções ácidas e alcalinas, validando o seu uso em aplicações industriais.pt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.programPrograma de Pós-graduação em Engenharia Químicapt_BR
dc.sizeorduration132pt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA::TECNOLOGIA QUIMICA::TRATAMENTOS E APROVEITAMENTO DE REJEITOSpt_BR
dc.embargo.termsIII - resultados de pesquisa cujo conteúdo seja passível de ser patenteado ou publicado em livros e capítulos;pt_BR
dc.identifier.doihttp://doi.org/10.14393/ufu.di.2024.65pt_BR
dc.orcid.putcode155574347-
dc.crossref.doibatchidb1520b59-4764-4806-a9bf-3734fa75ac83-
dc.subject.autorizadoEngenharia químicapt_BR
dc.description.embargo2026-02-09-
dc.subject.odsODS::ODS 6. Água potável e saneamento - Garantir disponibilidade e manejo sustentável da água e saneamento para todos.pt_BR
Appears in Collections:DISSERTAÇÃO - Engenharia Química

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
SinteseOxidoGrafeno.pdf
  Until 2026-02-09
Dissertação6.55 MBAdobe PDFView/Open    Request a copy


This item is licensed under a Creative Commons License Creative Commons