Obtenção de peças de Nb2O5 com biomassa inativa para aplicação em processos de adsorção

O presente trabalho teve como principal objetivo a obtenção de pastilhas de Nb2O5 com biomassa inativa (aqui denominada lodo) e a avaliação da sua capacidade de adsorção, para íons manganês dispersos em meio aquoso. Primeiramente, o lodo foi caracterizado por análise térmica (TG/DTG), espectroscopia na região do infravermelho com transformada de Fourier (FTIR) e difratometria de raios X (DRX). Então, foram obtidas pastilhas em proporção mássica 95% Nb2O5: 5% lodo, por prensagem uniaxial e submetidas a tratamento térmico em temperaturas de 300, 400, 500, 600 e 900ºC. As pastilhas foram caracterizadas por porosidade aparente, densidade aparente, difração de raios X (DRX), espectroscopia no infravermelho com transformada de Fourier (FTIR) e microscopia eletrônica de varredura (MEV). Ao analisar os resultados observou-se que no tratamento térmico em temperaturas de 300°C a 600ºC não se teve variações significativas nas características das peças, exceto na porosidade aparente, que aumentou gradativamente com o aumento da temperatura de tratamento térmico, variando de 35% para a amostra obtida a 300oC a 45% para amostra obtida a 900oC. Por outro lado, a amostra de 900oC sem lodo apresentou maior densidade e menor porosidade, fato evidenciado também por MEV. Nos estudos de adsorção para os íons Mn2+, não houve variação significativa da porcentagem de adsorção pelas pastilhas obtidas em diferentes temperaturas de tratamento térmico. Analisando as temperaturas extremas, obteve-se uma adsorção de 65% na pastilha tratada a 300ºC e 67% de adsorção nas amostras tratadas a 900ºC. As amostras obtidas a 300oC com lodo e sem lodo foram selecionadas para estudo de cinética de adsorção, isoterma de adsorção e reuso. A cinética de adsorção seguiu o modelo de pseudo segunda ordem tanto para as amostras com lodo como para as sem lodo. O modelo de isoterma que melhor se ajustou foi o de Freundlich paras a amostra sem lodo e de Langmuir para as amostras com lodo. Por fim, o material apresentou potencial aplicação para reuso. Utilizadas em cinco ciclos de adsorção, a porcentagem de Mn2+ foi em média 67% sem a ocorrência de dessorção. Assim, a pastilha apresenta estabilidade na retenção de íons Mn2+, e potencial para a aplicação e desenvolvimento de adsorventes para a remoção de íons metálicos.