Produção e caracterização de biocarvões contendo óxido de grafeno para incorporação de boro
Carregando...
Notas
Data
Autores
Orientadores
Editores
Coorientadores
Membros de banca
Título da Revista
ISSN da Revista
Título de Volume
Editor
Universidade Federal de Lavras
Faculdade, Instituto ou Escola
Departamento
Departamento de Física
Programa de Pós-Graduação
Programa de Pós-Graduação em Física
Agência de fomento
Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
Tipo de impacto
Áreas Temáticas da Extenção
Objetivos de Desenvolvimento Sustentável
Dados abertos
Resumo
Biocarvões (BC) são materiais carbonáceos derivados do processo de pirólise de biomassa
visando a melhoria da qualidade física e química de solos, e vêm sendo estudados para diversas
aplicações na indústria. Algumas propriedades apresentadas pelos BC têm despertado interesse
da indústria agrícola devido a sua resistência à decomposição e capacidade de atuar como
matriz para o armazenamento de nutrientes, promovendo melhorias na qualidade e produção
agrícola. A elevada produção cafeeira da região do Sul de Minas Gerais tem chamado atenção
devido às grandes quantidades de resíduo gerado. Estes resíduos, quando não são tratados e
estabilizados, retornam para o ciclo biogeoquímico do carbono, emitindo gases que contribuem
com o efeito estufa. Nesse sentido, é necessária a estabilização térmica desse material para
agregação de valor ao produto final, podendo desenvolver propriedades que facilite a agregação
de micronutrientes em sua estrutura. Nessa perspectiva, este trabalho tem como objetivo
produzir e caracterizar BC obtidos a partir do tratamento térmico da biomassa de casca de café
com superfície funcionalizada com óxido de grafeno (OG), sob atmosfera inerte controlada
em diferentes temperaturas de pirólise, visando a retenção do micronutriente boro. Para isso,
OG foi sintetizado e utilizado na funcionalização da superfície da biomassa para síntese de
BC em quatro temperaturas (400, 500, 750 e 900 oC). Os materiais produzidos, tratados
ou não com ácido bórico, foram caracterizados por análise termogravimétrica, microscopia
eletrônica de varredura, espectroscopias Raman e no infravermelho. Os resultados das análises
de caracterização indicam mudanças estruturais nos BC causadas pelo tratamento com OG e
ácido bórico. Foram observadas mudanças nos tamanhos de cristalito e estabilidade térmica
do material, indicando modificações induzidas por interações existentes entre BC e OG, assim
como interações entre OG e átomos de boro na estrutura dos BC.
Abstract
Biochars (BC) are carbonaceous materials derived from the biomass pyrolysis process aiming
to improve soil quality and are been studied for various industry applications. Some properties
presented by BC have awakened interest in the agricultural industry due to their resistance to
decomposition and capacity to actuate as a matrix for nutrient storage, promoting improvements
in the quality and productivity in agriculture. The high coffee production in the southern
region of Minas Gerais has called attention due to the large amounts of generated waste. This
waste, when not treated and stabilized, returns to the biogeochemical carbon cycle, emitting
gases that contribute to the greenhouse effect. In this sense, thermal stabilization of this
material is necessary to add value to the final product, being able to develop properties that
facilitate the aggregation of micronutrients in its structure. From this perspective, this work
aims to produce and characterize BC obtained from thermally treated biomass of coffee husk
surface-functionalized with graphene oxide (GO), under an inert controlled atmosphere in
different pyrolysis temperatures ranges, aiming the retention of boron micronutrient. For this
purpose, GO was synthesized and used in surface functionalization biomass of coffee husk
for BC in four temperatures (400, 500, 750 and 900 oC). The materials produced, treated
or not with boric acid, were characterized by thermogravimetric analysis, scanning electron
microscopy, Raman and infrared spectroscopies. The results of the characterization analysis
indicated structural changes in BC caused by the treatment with GO and boric acid. Changes in
crystallite sizes and thermal stability of the material were observed, indication changes induced
by existing interactions between BC and GO, as well as interaction GO and boron atom in the
structure BC.
Descrição
Área de concentração
Agência de desenvolvimento
Palavra chave
Marca
Objetivo
Procedência
Impacto da pesquisa
Resumen
ISBN
DOI
Citação
FRANCA, J. R. Produção e caracterização de biocarvões contendo óxido de grafeno para incorporação de boro. 2020. 64 p. Dissertação (Mestrado em Física)-Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2020.