SÍNTESE E CARACTERIZAÇÃO DE ÓXIDO DE BISMUTO PARA CAPTURA DE ÍONS IODETO EM EFLUENTES CONTAMINADOS

  • Pedro Sangaletti
  • Sérgio da Silva Cava
  • Cristiane Raubach Ratmann
Rótulo Efluentes, Quimissorção, Iodeto, Bismuto, Radionuclídeos

Resumo

A energia nuclear, embora temida por grande parte da população, permanece sendo economicamente competitiva e a solução mais imediata para reduzir a emissão dos gases de efeito estufa. Todavia, o destino final dos resíduos do combustível utilizado nos reatores ainda é uma preocupação. A tecnologia de reprocessamento do combustível nuclear vem avançando para torná-la uma matriz energética parcialmente renovável, sendo 97% deste material passível de reprocessamento. Entretanto, os outros 3% são produtos de fissão que precisam ser separados e isolados, o que é uma tarefa complexa, visto que muitos destes elementos são altamente voláteis e solúveis em água, sobretudo as espécies químicas de iodo. O estado da arte na adsorção de iodo hoje são materiais porosos e de alta área superficial impregnados com prata, tendo sido utilizados em dois dos três sistemas de tratamento e remediação de água no acidente nuclear de Fukushima. Por ser um elemento caro, compostos a base de bismuto vêm sendo estudados como um potencial substituto, bem como titanatos e malhas metal-orgânicas. O objetivo deste trabalho, então, é estudar rotas para a síntese do óxido de bismuto, avaliando a microestrutura obtida e sua performance na captura de íons iodeto dispersos em solução. O método escolhido foi a reação de combustão em estado sólido, muito utilizada na indústria por sua capacidade de atingir altas temperaturas em curto período de tempo, permitindo a produção de óxidos avançados em larga escala. O parâmetro escolhido para variação do método foi a temperatura de ignição, a 500ºC e 800ºC, pois está diretamente relacionado ao tamanho de partícula do produto final. A difração de raios X (DRX) mostra um deslocamento horizontal nos picos da síntese de 500ºC em relação a referência, o que pode caracterizar impurezas retidas na estrutura cristalina do óxido, oriundas da combustão incompleta dos reagentes. Na síntese de 800ºC, os picos coincidem, sugerindo que temperaturas de ignição mais elevadas evitam a retenção de impurezas na estrutura, corroborando com a literatura. A microscopia eletrônica de varredura (MEV) revela que as partículas obtidas a 500ºC possuem maior porosidade aparente que as partículas obtidas a 800ºC, sugerindo que a primeira pode apresentar melhor performance adsortiva devido a disponibilidade de sítios ativos. Este trabalho ainda está em fase inicial, portanto seus resultados são inconclusivos até que testes de adsorção possam ser retomados presencialmente. Por hora, pode-se afirmar que temperaturas de ignição mais baixas induzem a formação de um tipo de morfologia com maior potencial adsortivo.

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Publicado
2020-11-20
Como Citar
SANGALETTI, P.; DA SILVA CAVA, S.; RAUBACH RATMANN, C. SÍNTESE E CARACTERIZAÇÃO DE ÓXIDO DE BISMUTO PARA CAPTURA DE ÍONS IODETO EM EFLUENTES CONTAMINADOS. Anais do Salão Internacional de Ensino, Pesquisa e Extensão, v. 12, n. 2, 20 nov. 2020.