Remoção do corante verde malaquita por adsorção em biocarvão do endocarpo de coco (Cocos nucifera L.)

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dc.contributor.advisor1Profeti, Demetrius
dc.contributor.advisor1IDhttps://orcid.org/0000000345653331
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/5030262115789096
dc.contributor.authorAlves, Ruan de Oliveira
dc.contributor.authorIDhttps://orcid.org/0000-0001-5583-4991
dc.contributor.authorLatteshttp://lattes.cnpq.br/4048238039903865
dc.contributor.referee1Gardiman Junior, Benvindo Sirtoli
dc.contributor.referee1IDhttps://orcid.org/0000-0001-5197-4970
dc.contributor.referee1Latteshttp://lattes.cnpq.br/0029842339452861
dc.contributor.referee2Burak, Diego Lang
dc.contributor.referee2IDhttps://orcid.org/0000000267583517
dc.contributor.referee2Latteshttp://lattes.cnpq.br/2501042964619476
dc.date.accessioned2024-05-30T01:41:34Z
dc.date.available2024-05-30T01:41:34Z
dc.date.issued2023-02-22
dc.description.abstractThe textile industry is among the largest sectors that require high amounts of water for their operation, and in general, their effluents have high concentrations of synthetic dyes, including malachite green. Various methods are used for treating this type of effluent, but adsorption stands out for its high capacity to remove specific compounds present in aqueous media. Thus, in this study, biocarbon from coconut endocarp (Cocos nucifera L.) was produced and characterized, and the adsorption kinetics of malachite green dye in aqueous solution was evaluated. The biocarbon synthesized at 600°C in N₂ atmosphere had an amorphous structure with a porous surface area of 34,978 m2 g -1 and a pHpzc of 7.82. The influence of pH on adsorption, performed in the pH range of 2 to 7, showed an increase in the removal capacity from 5.63 to 84.46% with increasing pH. The adsorption kinetics were evaluated by the models of PseudoFirst Order, Pseudo-Second Order, Elovich, Avrami, and intraparticle diffusion, where data fitting showed that the Avrami model describes the adsorption mechanism, while the diffusion model elucidated that the transport process is not governed by intraparticle diffusion with an apparent activation energy of 84.95 kJ mol-1 , characterizing adsorption as a chemisorption process. In the equilibrium study, the experimental data were best described by the Sips model. The adsorption isotherm at 25 °C showed a qmax of 37.42 mg g-1 with a removal of 75.36%, while at 55 °C, a qmax of 44.87 mg g-1 with a removal of 92.57% of malachite green was obtained. Furthermore, the variation in Gibbs free energy (ΔG) from -20.652 to -25.857 kJ mol−1 showed that the adsorption process was spontaneous, while the positive value of (ΔH) of 30.956 kJ mol−1 indicated an endothermic process. Similarly, an increase in the degree of disorder at the liquid-solid interfaces was observed from the variation in entropy (ΔS) of 172.512 J mol K-1 . Thus, according to the observations, the study revealed that the adsorption process was feasible, spontaneous, and endothermic, and the application of biocarbon is a promising option for removing malachite green.
dc.description.resumoA indústria têxtil encontra-se entre os maiores setores que necessitam de altas quantidades de água para seu funcionamento e, em geral, seus efluentes possuem altas concentrações de corantes sintéticos, dentre eles o verde malaquita. Diversos meios são utilizados para o tratamento desse tipo de efluente, mas a adsorção se destaca pela grande capacidade de remoção de compostos específicos presentes em meio aquoso. Assim, neste estudo, foi produzido e caracterizado o biocarvão oriundo do endocarpo de coco (Cocos nucifera L.) e avaliada a cinética de adsorção do corante verde malaquita em solução aquosa. O biocarvão sintetizado a 600°C em atmosfera de N₂ apresentou um caráter amorfo de estrutura com uma superfície porosa com área de 34,978 m2 g -1 e pHpcz de 7,82. A influência do pH na adsorção, realizada no intervalo de pH 2 a 7, apresentou aumento na capacidade de remoção de 5,63 para 84,46 % com o aumento do pH. A cinética de adsorção foi avaliada pelos modelos de Pseudoprimeira Ordem, Pseudossegunda Ordem, Elovich, Avrami e o modelo Weber e Morris, onde os ajustes dos dados evidenciaram que o modelo de Avrami é o que descreve o mecanismo de adsorção, já o modelo de difusão elucidou que o processo de transporte não é governado por difusão intrapartícula com energia de ativação aparente de 84,95 kJ mol-1 , caracterizando a adsorção como um processo de quimissorção. No estudo de equilíbrio, os dados experimentais foram melhor descritos pelo modelo de Sips. A isoterma de adsorção a 25 °C apresentou qmax de 37,42 mg g1 com uma remoção de 75,36 %, enquanto em 55 °C obteve-se qmax de 44,87 mg g-1 com remoção de 92,57 % do verde malaquita. Além disso, a variação de energia livre de Gibbs (ΔG) de -20,652 a -25,857 kJ mol−1 mostrou que o processo de adsorção foi espontâneo, enquanto o valor positivo do (ΔH) de 30,956 kJ mol−1 indica um processo endotérmico. Da mesma forma, o aumento do grau de desordem nas interfaces líquido-sólido foi observado a partir da variação de entropia (ΔS) de 172,512 J mol K1 . Assim, de acordo com as observações, o estudo revelou que o processo de adsorção foi factível, espontâneo e endotérmico e a aplicação de BEC é a opção promissora para remoção do verde malaquita.
dc.description.sponsorshipFundação Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
dc.formatText
dc.identifier.urihttp://repositorio.ufes.br/handle/10/16809
dc.languagepor
dc.publisherUniversidade Federal do Espírito Santo
dc.publisher.countryBR
dc.publisher.courseMestrado em Agroquímica
dc.publisher.departmentCentro de Ciências Exatas, Naturais e da Saúde
dc.publisher.initialsUFES
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Agroquímica
dc.rightsopen access
dc.subjectBiocarvão
dc.subjectVerde malaquita
dc.subjectCorantes têxteis
dc.subjectCoco-da-baía
dc.subject.br-rjbnsubject.br-rjbn
dc.subject.cnpqAgronomia
dc.titleRemoção do corante verde malaquita por adsorção em biocarvão do endocarpo de coco (Cocos nucifera L.)
dc.title.alternativetitle.alternative
dc.typemasterThesis
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