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Título: Modificação superficial de carvão ativado utilizando tratamento corona
Título Alternativo: Surface modification of activated carbon using corona treatment
Autor(es): Pego, Matheus Felipe Freire
Lattes: http://lattes.cnpq.br/6836351873229524
Orientador: Bianchi, Maria Lucia
Orientador: Trugilho, Paulo Fernando
Membro da banca: Tonoli, Gustavo Henrique Denzin
Membro da banca: Resende, Eliane Cristina de
Assunto: Adsorção
Descarga elétrica
Química de superfície
Adsorption
Electric discharge
Surface chemistry
Data de Defesa: 19-Ago-2016
Data de publicação: 26-Set-2016
Agência de Fomento: Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
Referência: PEGO, M. F. F. Modificação superficial de carvão ativado utilizando tratamento. 2016. 214 p. Dissertação (Mestrado em Ciência e Tecnologia da Madeira)-Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2016.
Resumo: O carvão ativado é muito utilizado como material adsorvente em inúmeros processos. Estudos que tenham como meta melhorar a capacidade adsortiva desses materiais são de grande interesse. O tratamento corona pode ser um método para promover a modificação superficial. Nesse trabalho objetivou-se promover a modificação química da superfície de carvões ativados utilizando, para isso, o tratamento Corona (descarga elétrica). Além disso, estudar a influência desse tratamento na capacidade de adsorção dos carvões ativados tratados e não tratados. Nesse estudo foi utilizado o carvão comercial da AlphaCarbo em pó. O carvão foi submetido à descarga elétrica fornecida pelo equipamento Corona em diferentes tempos de exposição (2, 5, 8 e 10 minutos) numa altura de 4,5 cm da fonte. Para observar as diferenças promovidas pelo tratamento nos carvões ativados, foram realizadas análises da acidez, grupos funcionais superficiais, espectroscopia na região do infravermelho (FTIR), termogravimetria (TG), microscopia eletrônica de varredura (MEV), área superficial estimada (adsorção de Azul de Metileno), e testes de adsorção. O tratamento corona promoveu modificações na química da superfície dos carvões submetidos ao tratamento, sendo que houve uma tendência de aumento da acidez da superfície com o aumento do tempo de exposição ao Corona. A análise FTIR mostrou bandas em 3500, 1650 indicando a presença de grupos OH, C=O e – COO -. Houve diferenças nos perfis de degradação térmica e nas massas residuais finais entre os carvões, porém, essas diferenças não estão correlacionadas diretamente com o tempo de exposição dos carvões à descarga elétrica. Pela análise MEV observou-se que a superfície tornou-se mais irregular e heterogênea, havendo a destruição de estruturas porosas com o aumento do tempo de exposição. Na adsorção, houve redução da capacidade de adsorção de Azul de Metileno (AM) e Vermelho do Congo (VC). A redução foi maior para o Azul de Metileno. Na cinética de adsorção houve diferenças na velocidade de adsorção, sendo a adsorção do AM maior que a de VC.
Abstract: Activated carbons are used as adsorbent material of many processes. Studies which aimed increasing adsorption capacity of these materials are requested. Corona treatment can be a method to cause surface modification. This study aimed to promote surface modification of activated carbons using, for this, Corona treatment (electrical discharge). Moreover, study the impact of this treatment on adsorption capacity from treated and no treated activated carbons. In this study was used powdered commercial activated carbon from AlphaCarbo. Activated carbons were subjected to Corona treatment, provided by the Corona equipment on different exposure times (2, 5, 8 and 10 min) at 4.5 cm height from the source. To observe differences promoted by treating, activated carbons were analyzed by acidity, surface functional groups, spectroscopy (FTIR), thermogravimetry (TG), scanning electron microscopy (SEM), estimated surface area and adsorption process. Corona treatment impacts surface chemistry of activated carbons submitted to the treatment. There was a trend of increasing surface acidity due to carboxylic acid increase. FTIR analysis showed peaks in the bands 3500, 1650 due increasing of time expose, showing the presence of OH, C=O e –COO groups. There were differences in thermal degradation profiles and final residual masses between the treatments; however these differences are not directly related to exposure time. By SEM analyses, surface became more irregular and heterogeneous and there was destruction of porous structures due the treatment. In adsorption, there was a reduction of the adsorption isotherm for Methylene Blue (MB) and Congo Red (CR). The reduction was higher for methylene blue. In the adsorption kinetics adsorption rate were different, with methylene blue kinetics adsorption higher than Congo Red.
Informações adicionais: Arquivo retido a pedido do(a) autor(a) até setembro de 2017.
URI: http://repositorio.ufla.br/jspui/handle/1/11815
Publicador: Universidade Federal de Lavras
Idioma: por
Aparece nas coleções: DCF - Ciência e Tecnologia da Madeira - Mestrado (Dissertações)

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