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Título: Resíduos de bambu (Bambusa vulgaris Schard.) para produção de carvão ativado
Autor(es): Santana, Gregório Mateus
Orientador: Trugilho, Paulo Fernando
Coorientador(es): Lima, José Tarcísio
Membro da banca: Paes, Juarez Benigno
Bianchi, Maria Lúcia
Área de concentração: Madeira como Matéria-Prima
Assunto: Tratamento de contaminante do meio ambiente
Carvão ativado
Aproveitamento de resíduo
Bambusa vulgaris Schard
Treatment of environmental contaminant
Activated charcoal
Waste recovery
Data de Defesa: 2014
Data de publicação: 2014
Agência de Fomento: Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
Referência: SANTANA, G. M. Resíduos de bambu (Bambusa vulgaris Schard.) para produção de carvão ativado. 2014. 72 p. Dissertação (Mestrado em Ciência e Tecnologia da Madeira - Madeira como Matéria-Prima) - Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2014.
Resumo: Resíduos de Bambu (Bambusa vulgaris Schard.) foram utilizados como material precursor na preparação de vários tipos de carvão ativados. Para o preparo dos carvões ativados – CAs foram aplicadas dois tipos de ativações: 1) ativação física com dióxido de carbono (CO2) e vapor-d’água (H2O); e 2) ativação química, com um sal (cloreto de zinco - ZnCl2), um ácido (ácido fosfórico - H3PO4) e uma base (hidróxido de sódio - NaOH). Os carvões ativados obtidos foram caracterizados por análise elementar (CHNS), microscopia eletrônica de varredura (MEV), método titulométrico de Boehm (BOEHM) e área superficial por azul de metileno (SAM). Os materiais foram testados quanto à capacidade de adsorção de contaminantes do meio ambiente: azul de metileno, fenol, íon Cr+6. Todos os carvões ativados obtidos apresentaram alto rendimento e os materiais obtidos por ativação química obtiveram maior rendimento que os ativados fisicamente. Pela análise elementar, verificou-se, após a pirólise e a ativação do resíduo de bambu, aumento dos teores de carbono e diminuição dos teores de oxigênio e hidrogênio. As micrografias mostraram que as morfologias dos carvões produzidos são diferentes entre si e variaram de acordo com o tipo de impregnação utilizada, do material precursor, carvão vegetal e carvão ativado comercial. Pelo método titulométrico de Boehm, verificou-se que os materiais ativados fisicamente apresentam menor acidez total que os ativados quimicamente, e que a ativação química elevou-se a quantidade de grupos carboxílicos. Os vários carvões ativados produzidos demonstraram como bons adsorventes dos contaminantes testados. O CA ZnCl2 e CA H2O foram os mais eficientes na adsorção do azul de metileno. O CA ZnCl2, CA CO2, CA H2O e o CA H3PO4 foram os melhores adsorventes para o fenol, enquanto apenas o CA ZnCl2, CA H3PO4 e CA comercial adsorveram o cromo hexavalente - Cr+6. O CA ZnCl2 foi o que apresentou maior área superficial (1319,16 m2g-1). Os carvões ativados produzidos apresentaram resultados iguais ou superiores ao carvão ativado comercial.
Bamboo waste (Bambusa vulgaris Schard.) were used as a precursor material in the preparation of various types of activated charcoal. For the preparation of activated charcoal (ACs) two types of activations were applied: 1) a physical activation with carbon dioxide (CO2) and water vapor (H2O); and 2) chemical activation with a salt (zinc chloride - ZnCl2), an acid (phosphoric acid - H3PO4) and a base (sodium hydroxide - NaOH). The activated charcoals obtained were characterized by elemental analysis (CHNS), scanning electron microscopy (SEM), Boehm titration method (BOEHM) and surface area per methylene blue (SAM). The materials were tested for their ability to adsorb contaminants of the environment: methylene blue, phenol and ion Cr+6. All activated charcoal showed high yield and the material obtained by chemical activation had higher income that enabled them physically. By elemental analysis, it was found, after pyrolysis and activation of the bamboo residue increased of carbon levels and decrease of oxygen levels and hydrogen. The micrographs showed that the morphology of charcoal produced are different between them and varied according to the impregnation type used, the precursor material, charcoal and commercial activated charcoal. By the Boehm titration method is noted that materials activated physically have a lower total acidity of the chemically activated and that the chemical activation increased the amount of carboxylic groups. The various activated charcoal produced demonstrated how good adsorbents of contaminants tested. The CA ZnCl2 and CA H2O were the most efficient in the adsorption of methylene blue. The CA ZnCl2, CA CO2, CA H2O and CA H3PO4 were the best adsorbent for phenol, while only the CA ZnCl2, CA H3PO4 and CA commercial adsorbed the hexavalent chromium - Cr+6. The CA ZnCl2 was the only one that exhibited the largest surface area (1319.16 m2g-1). The activated charcoal produced showed results equal or higher than the commercial activated charcoal.
Informações adicionais: Dissertação apresentada à Universidade Federal de Lavras, como parte das exigências do Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia da Madeira, área de concentração Madeira como Matéria-Prima, para obtenção do título de Mestre.
URI: http://repositorio.ufla.br/jspui/handle/1/2165
Publicador: UNIVERSIDADE FEDERAL DE LAVRAS
Idioma: pt_BR
Aparece nas coleções: DCF - Ciência e Tecnologia da Madeira - Mestrado (Dissertações)

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