Sintetização, caracterização e aplicação do ferro metálico nanoparticulado na redução de compostos organoclorados para a recuperação ambiental

• Main Author: Ervalino Sousa Matos
• Other Authors: Maria do Carmo de Andrade Nono
• Language: Portuguese
• Published: Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais 2009
• Online Access: http://urlib.net/sid.inpe.br/mtc-m19@80/2009/10.30.21.43

O objetivo deste trabalho foi de sintetizar, caracterizar e aplicar o ferro metálico nanoparticulado na redução de compostos organoclorados, visando a recuperação ambiental. Este estudo demonstrou que, (1) partículas de ferro metálico (Fe$ ^0$ ), com dimensões nanométricas (70 nm, em média), podem ser sintetizadas utilizando-se cátion férrico Fe (III) como precursor, através de reação química em solução aquosa e que, (2) partículas de ferro metálico, de diferentes dimensões, podem ser utilizadas para eliminação de compostos organoclorados contaminantes de águas e ainda, que, (3) a velocidade de reação de dealogenação de tricloroeteno (TCE) e monoclorobenzeno (MCB), é inversamente proporcional ao tamanho das partículas, portanto, sendo maior, quanto maior for a área superficial das mesmas. A caracterização das partículas obtidas, através da microscopia eletrônica de varredura (MEV), da microscopia eletrônica de varredura de emissão de campo MEV-FEG, de alta resolução, e da energia dispersiva de raios X (EDX), demonstrou que foram obtidas partículas com tamanhos na escala nanométrica, formando longos encadeamentos uniaxiais de nanopartículas, com pureza química elevada. O acompanhamento da reação de dealogenação do tricloroetileno e do monoclorobenzeno, em solução aquosa concentrada, através da cromatografia gasosa, associada à espectrometria de massa, evidenciou que o rápido desaparecimento destes compostos é tanto maior quanto menor for a dimensão das partículas metálicas redutoras.Os ensaios realizados em laboratório, resultaram na dealogenação de clorobenzeno e tricloroeteno, em temperatura e pressão ambientes, por simples contato com partículas nanométricas de ferro valência zero, produzidas e caracterizadas no decorrer deste trabalho de pesquisa. Esses ensaios comparativos, realizados simultaneamente com massas semelhantes de ferro nanoparticulado e de ferro metálico microparticulado, demonstraram que o tempo de descontaminação e, consequentemente, a velocidade da reação do metal com os compostos halogenados são funções do tamanho das partículas metálicas e, portanto, da área superficial das mesmas. === The objective of this work was the synthesizing, characterization and application of nanoscale iron particles to dehalogenation of organic compounds for environmental remediation. In this study, laboratory assessment has demonstrated that (1) metallic iron nanoparticles (Fe$ ^0$ ) can be prepared by the solution method from common precursor Fe (III) and that, (2) metallic iron particles are effective to eliminate environmental contaminants, such monochlorobenzene (MCB) and trichloroethene (TCE) in water and that, (3) reaction with nanoparticles are faster than iron microparticles with, when considering the same mass rate. So, dehalogenation reaction is size dependent or, seeing for other side, this fenomenous is function of iron particles total specific area. Characterization of metallic iron nanoparticles, by scanning electron microscopy (SEM), high-resolution scanning electron microscopy (MEV-FEG) and energy disperse X-ray analysis (EDX), has demonstrated that iron nanoparticles were obtained and were further aggregated into the chains, with high chemistry purity.