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Título: Obtenção de carvão ativado a partir da fuligem da candeia por diferentes processos de ativação
Título(s) alternativo(s): Obtainment of activated charcoal from candeia’s soot by different activation processes
Autor : Gome, Pedro Barroso
Lattes: http://lattes.cnpq.br/3896607704902458
Primeiro orientador: Magalhães, Fabiano
Primeiro coorientador: Bianchi, Maria Lucia
Primeiro membro da banca: Carvalho, Iara do Rosário Guimarães
Segundo membro da banca: Rosmaninho, Marcelo Gonçalves
Terceiro membro da banca: Magalhães, Fabiano
Palavras-chave: Fuligem de candeia
Carvão ativado
Ativação química
Ativação física
Candeia’s soot
Activated charcoal
Chemical activation
Physical activation
Data da publicação: 6-Fev-2018
Agência(s) de fomento: Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais (FAPEMIG)
Referência: GOMES, P. B. Obtenção de carvão ativado a partir da fuligem da candeia por diferentes processos de ativação. Dissertação (Mestrado Multicêntrico em Química de Minas Gerais)-Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2017.
Resumo: No presente trabalho a fuligem de candeia, um resíduo agroindustrial, foi utilizada como precursor para obtenção de carvão ativado (CA). Para tal, foram avaliadas diferentes metodologias de ativação descritas pela literatura, assim como uma ativação inovadora com óxido de ferro. O objetivo principal se baseou em avaliar a possibilidade de obtenção de carvão ativado a partir de fuligem de candeia, assim como uma comparação entre processos de ativação. As condições de ativação utilizadas foram baseadas em metodologias encontradas na literatura, envolvendo ativação com NaOH, H3PO4, ZnCl2, CO2 e Fe2O3. Os carvões ativados obtidos foram caracterizados por diferentes técnicas, tais como: análise elementar (CHN), análise termogravimétrica (TG), espectroscopia na região do infravermelho (IV-TF), área superficial específica, microscopia eletrônica de varredura (MEV), ponto de carga zero (pHpcz) e titulação de Boehm. Também foram realizados estudos de adsorção utilizando os corantes azul de metileno (AM) e preto reativo (PR). As caracterizações comprovaram a obtenção de carvões ativados com características distintas dependendo do processo de ativação. A partir das análises de CHN e TG pode-se comprovar a obtenção de carvões com um teor de carbono variando entre aproximadamente 70 e 87%. Pela utilização da espectroscopia na região do infravermelho e pela titulação de Boehm observaram-se variações quantitativas nos grupos funcionais de acordo com cada metodologia empregada, apresentando também variação relativa ao ponto de carga zero. A morfologia avaliada por MEV demonstrou uma grande distinção entre os materiais, resultando em uma aparente diminuição das partículas ou rupturas na estrutura, em relação ao precursor. Os resultados obtidos de área superficial específica mostram que os carvões ativados com NaOH e Fe2O3 apresentam os maiores valores (804 e 435 m 2 g -1 , respectivamente). Estes carvões também apresentaram os melhores resultados para adsorção dos corantes AM e PR, chegando a adsorver 222 e 360 mg g -1 , respectivamente. Os processos de adsorção foram considerados favoráveis segundo os parâmetros avaliados (RL e n). A adsorção do AM para a maioria dos materiais obtidos se adequou melhor ao modelo de Langmuir e pseudossegunda ordem, enquanto para o PR os modelos mais adequados para quase todos os materiais foram o de Freundlich e pseudossegunda ordem. Os resultados obtidos mostram que os processos de ativação da fuligem de candeia foi bastante eficiente utilizando NaOH, Fe2O3 como agentes ativantes, demonstrando uma viabilidade na obtenção de CA utilizando a FC como precursor.
Abstract: In the present work candeia’s soot (FC), an agroindustrial waste, was used as a precursor to obtain activated charcoal (CA). For this, different activation methodologies described in the literature were evaluated, as well as an innovative activation with iron oxide. The main objective of this work was to evaluate the possibility of obtaining activated charcoal from the candeia’s soot, as well as a comparison between the activation processes. The activation conditions used were based on methodologies found in the literature, involving activation with NaOH, H3PO4, ZnCl2, CO2 and Fe2O3. The activated charcoals obtained were characterized by different techniques such as elemental analysis (CHN), thermogravimetric analysis (TGA), infrared spectroscopy (IV-TF), specific surface area, scanning electron microscopy (SEM), pH of zero charge (pHpcz) and Boehm titration. Adsorption studies were performed using the methylene blue (AM) and reactive black (PR) dyes. The characterizations have proven to obtain activated charcoals with different characteristics depending on the activation process. From CHN and TG analyzes it is possible to know that the activated charcoals have carbon content between 70 and 85%. By the use of infrared spectroscopy and Boehm titration show a quantitative variation in the functional groups, observed according to each methodology used, also presenting variation related to the pHpcz point. The morphology evaluated by SEM showed a great distinction between the materials, resulting in an apparent decrease of the particles or ruptures in the structure, in relation to the precursor. The obtained results of specific surface area show that the activated charcoals activated with NaOH and Fe2O3 show the highest values (804 and 435 m 2 g -1 , respectively). These coals also had the best results for adsorption of the dyes AM and PR, reaching to adsorb about 222 and 360 mg g -1 , respectively. The adsorption processes were considered favorable according to the evaluated parameters (RL and n). And the adsorption of the AM for the majority of the materials was better suited to the Langmuir model and pseudo-second order, whereas for the PR the most suitable models for almost all materials were Freundlich and pseudo-second order. The results show that the processes of activation of the candeia’s soot were very efficient using NaOH and Fe2O3 as activating agents, demonstrating viability in obtaining CA using FC as a precursor.
metadata.teses.dc.description: Arquivo retido, a pedido do autor, até fevereiro de 2019.
URI: http://repositorio.ufla.br/jspui/handle/1/28544
Publicador: Universidade Federal de Lavras
Idioma: por
Aparece nas coleções:DQI - Multicêntrico em Química de Minas Gerais - Mestrado (Dissertações)

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