A Síntese de Zeolitas

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Pós-graduação

Análise instrumental avançada

Módulo: Análises Térmicas

Professora Dra: Thaís Vitoria da Silva Reis

       Alunos: Thomas Jefferson Crisóstomo Amorim

                              Diego Correia Nogueira

Síntese de aluminossilicato  

Relevância

Com produção de cana-de-açúcar o Brasil gera 90 milhões de toneladas de resíduos por ano. Esse resíduo tem impacto ambiental e risco a saúde como alergias e outros problemas respiratórios devido as cinzas (3-5%) do processo de queima na colheita. A cinza da palha da cana-de-açúcar contém zeólitos, esses aluminossilicatos tem baixo custo e são utilizados em diversas aplicações, destinando os resíduos de palha da cana-de-açúcar e minimizando o impacto ambiental.  A pesquisa busca obter um método de extração de zeólitos a partir de fusão de NaOH como reagente de ativação, avaliar a melhores condições de temperatura e tempo reação para síntese mais eficiente e analisar a composição química, tamanho de partícula, análise de fase, térmica e morfológica.

Extração: feita a partir da palha seca (resíduo) coletada em Piracicaba no estado de São Paulo, o procedimento de extração é:

- Corte das fibras, 20 a 30 mm;

- Triturar em moinho oscilante;

- Cinzas obtidas na mufla a 700 °C por 20 minutos;

 

Síntese por tratamento hidrotérmico convencional:

- Mistura das cinzas em NaOH, proporção 1:1,3;

-  Calcinar a 550 °C por 1 Hora;

- Produtos da fusão são moídos e colocados em garrafa plástica, adicionando água destilada;

- Deixar a mistura em maquina de agitação por 24 horas;

- A pasta deve ser levada a temperatura a 100 °C por 45 horas;

- A separação do produto deve ser feito por filtração com água destilada até o pH ficar entre 10-11;

- O produto é seco durante a noite por 12 horas.

Aplicações

As zeólitas podem ser usadas em várias aplicações, tais como: material adsorvente, catalisadores e como removedor de poluentes em águas residuais com metais pesados e corantes. Sendo um método de descontaminação que faz uso de uma matéria prima de resíduos que iriam poluir o ambiente, com duplo benefício em seu uso por minimizar o impacto ambiental causado pela palha da cana-de-açúcar.

Os equipamentos para a pesquisa:

- Energia dispersiva de raios XRFX espectrometria de fluorescência (RX Axios Advanced,PANalytical, espectrômetro Phillips)

- XRD (Rigaku Multiflex);

- Espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier (FTIR) Nexus 670 Thermo Nicolet pastilhas de KBr;

- Microscópio eletrônico de varredura (MEV) XL-30 Philips;

- Analisador de tamanho de partículas o Malvern MSS Mastersizer 2000

- Analisador de adsorção volumétrica Micromeritics TriStar;

- Termogravimetria (TG) e o (DSC) Analisador SDT modelo Q600 (TA Instruments);