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Título: Produção de carvões ativados a partir de resíduos de candeia: uso como adsorvente e suporte catalítico para aplicações ambientais
Título Alternativo: Production of activated carbons from waste candeia: use as adsorbent and catalyst support for environmental applications
Autor(es): Resende, Eliane Cristina de
Orientador: Guerreiro, Mário César
Membro da banca: Martelli, Patrícia Benedini
Oliveira, Luiz Carlos Alves de
Assunto: Oxidação
Adsorção
Cromo
Adsorption
Oxidation
Chomium
Data de Defesa: 26-Fev-2010
Data de publicação: 2014
Referência: RESENDE, E. C. de. Produção de carvões ativados a partir de resíduos de candeia: uso como adsorvente e suporte catalítico para aplicações ambientais. 2010. 104 p. Dissertação (Mestrado em Agroquímica) - Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2010.
Resumo: Many efforts have been targeted in the search for technologies that can be applied in environmental systems, emphasizing the development of new materials using by products or residues. The extraction process of candeia (Ermanthus spp), essential oil generates large a amount of wood chip residues. About 14 million kg year-1are produced. In this paper we studied the use of this residues in the production of activated carbons, using zinc chloride and potassium carbonate as activating agents. The activated carbons produced (CAZnCl2 and CAK2CO3) were tested as absorbents and as a catalyst support. Both materials were characterized by elemental analysis, thermal analysis (TGA), scanning electron microscopy (SEM), infrared spectroscopy (FTIR), absorption and desorption of N2, iodine index, X-ray diffraction, reducing the temperature program and determination of Cr by UV-vis spectrometry. The CAZnCl2 (1305 m2 g-1) and CAK2CO3 (860 m2 g-1) activated carbon showed high surface area and microporous structure basically. These materials, as well commercial carbon (CACom) were investigated as adsorptives for organic molecules models: methylene blue (MB), reactive red (RR) and phenol. All Carbons showed high adsorption for the tested molecules, emphasizing the maximum adsorption of 297 mg g-1 of MB by CA ZnCl2 for of and 195 mg g-1 for phenol by CA K2CO3. Both prepared carbons and a commercial one were used as a support for chromium oxide (CAZnCl2/Cr, and CAK2CO3/Cr CACOM/Cr). The average Cr content for the tested materials was around 7% (m/m). The chromium containing materials were tested in the decomposition of hydrogen peroxide (with or without organic compounds) and also tested the leaching of the active phase. All materials were active in the decomposition of hydrogen peroxide in water and in the presence of organic compounds, which is evidence of a decomposition mechanism via vacancy. No chromium leaching is observed, showing that the system is heterogeneous. The oxidation products were monitored by mass spectrometry with electrospray ionization. The materials were active in the oxidation of triadimenol, desethylatrazine and atrazine, which favored a dechlorination route.
Muitos esforços têm sido direcionados a busca de tecnologias que possam ser aplicadas em sistemas ambientais, destacando o desenvolvimento de novos materiais voltados ao aproveitamento de resíduos. No processo de extração do óleo essencial de candeia (Eremanthus spp), são gerados grandes quantidades de resíduos madeireiros, cerca de 14 milhões de Kg ano-1. Dessa forma, neste trabalho estudou-se a utilização de resíduos da candeia na produção de carvões ativados, utilizando cloreto de zinco e carbonato de potássio como agentes ativantes. Os carvões produzidos (CAZnCl2 e CAK2CO3) foram testados como adsorventes na primeira parte do trabalho e como suporte catalítico na segunda parte. Os materiais estudados foram caracterizados pelas técnicas de TG, CHN, MEV, FTIR, adsorção e dessorção de N2, índice de iodo, difratometria de raios-x, TPR, e determinação do teor de Cr por espectrometria de UV-vis.. Os carvões CAZnCl2 (1305 m2 g-1) e CAK2CO3 (860 m2 g-1) apresentaram elevada área superficial e estrutura basicamente microporosa. Esses materiais, bem como o carvão comercial (CA Com) foram avaliados quanto a capacidade adsortiva das moléculas orgânicas modelo: azul de metileno (AM), vermelho reativo (VR) e fenol. Os carvões apresentaram elevada adsorção das moléculas testadas, destacando a adsorção máxima do CA ZnCl2 para o AM de 297 mg g-1 e do CA K2CO3 para o fenol de 195 mg g-1. Na segunda parte do trabalho foram preparados materiais contendo cromo suportado nos carvões ativados (CAZnCl2/Cr, CAK2CO3/Cr e CACom/Cr), estes materiais apresentaram teor de Cr próximos a 7% (m/m). Os materiais foram testados na decomposição de peróxido em presença de água, compostos orgânicos e também foi testada a lixiviação da fase ativa. Estes materiais apresentaram atividade na decomposição do peróxido de hidrogênio mesmo em presença de compostos orgânicos o que evidência um mecanismo de decomposição do tipo vacância, os materiais não apresentaram lixiviação mostrando que o sistema é heterogêneo. Nos testes de oxidação os produtos foram monitorados por espectrometria de massas, com ionização por eletrospray. Os materiais mostraram-se ativos na oxidação do Triadimenol, Desetilatrazina e Atrazina, em que foram observados que a rota de declorinação das moléculas foi favorecida.
URI: http://repositorio.ufla.br/jspui/handle/1/2351
Publicador: UNIVERSIDADE FEDERAL DE LAVRAS
Idioma: pt_BR
Aparece nas coleções: DQI - Agroquímica - Mestrado (Dissertações)

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