Aplicação de biomassa vegetal como material adsorvente de corantes sintéticos em meio aquoso

Abstract

O presente estudo descreve a preparação, caracterização e aplicação de novos adsorventes naturais, biomassa da casca da romã (BCR) e a biomassa da semente de caqui (BSC) na remoção dos corantes sintéticos Cristal Violeta (CV) e Azul de Toluidina (AT) em solução aquosa. As habilidades dos novos adsorventes foram estudadas através do procedimento de adsorção em batelada a temperatura de 25 ºC. Os adsorventes foram caracterizados por Espectroscopia vibracional na região do infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), Termogravimetria (TGA), Microscopia eletrônica de varredura (MEV) e Isotermas de adsorção-dessorção de nitrogênio usando os métodos BET e BJH. A técnica de FTIR mostrou a presença de grupos funcionais na superfície dos adsorventes como COOH, OH e C=O responsáveis pela adsorção dos corantes. As análises das micrografias eletrônicas mostraram a diferença nas morfologias estruturais dos adsorventes antes e depois do processo de adsorção. Parâmetros como pH da solução, tempo de contato e dosagem de adsorvente foram otimizados para as melhores condições de adsorção dos adsorventes. As isotermas de adsorção foram obtidas a 25 ºC os dados experimentais ajustados aos modelos de Langmuir, Freundlich, Sips e Redlich-Peterson. A cinética de adsorção foi estudada através dos modelos cinéticos de pseudo-primeira ordem, pseudo-segunda ordem e quimissorção de Elovich. Os resultados obtidos mostram a viabilidade da aplicação dos novos adsorventes na remoção de corantes sintéticos de meio aquoso.

The present study describes the preparation, characterization and application of new natural adsorbents, pomegranate bark biomass (BCR) and the biomass of the seed of persimmon (BSC) in the removal of synthetic dyes crystal violet (CV) and toluidine blue (AT) aqueous solution. The skills of new adsorbents were studied through the procedure in batch adsorption temperature of 25 ºC. The adsorbents were characterized by vibrational spectroscopy in the infrared Fourier transform spectroscopy (FTIR), thermogravimetry (TGA), Microscopy scanning electron (SEM) and adsorption-desorption isotherms of nitrogen using the BET and BJH methods. The technique FTIR showed the presence of functional groups on the surface of adsorbents such as COOH, OH and C = O responsible for adsorption of the dyes.The analysis of electron micrographs showed structural differences in the morphologies of the adsorbents before and after the adsorption process. Parameters as solution pH, contact time and adsorbent dosage were optimized for better adsorption of the adsorbents. The adsorption isotherms were obtained at 25 °C the experimental data fitted to Langmuir, Freiundlich, Sips and Redlich-Peterson. The adsorption kinetics was studied using kinetic models of pseudo-first order and pseudo-second order Elovich chemisorption. The results show the feasibility of applying the new adsorbents for the removal of synthetic dyes from the aqueous medium.