Produção de carvões ativados preparados a partir de diferentes materiais precursores

Abstract

Este estudo teve por objetivo produzir carvões ativados (CAs) a partir de Bambusa vulgaris, Eucalyptus dunnii e endocarpo do Cocos nucifera; caracterizar os materiais produzidos e avaliar seu potencial para adsorção do composto azul de metileno, contaminante da indústria têxtil. Para isso, foram produzidos carvões ativados por via física, utilizando como agente ativante o vapor d’água. Os mesmos foram caracterizados por área superficial BET (SBET), microscopia eletrônica de varredura (MEV), método titulométrico de Boehm (BOEHM), pH do ponto de carga zero (pHPCZ) e análise termogravimétrica (ATG). Com finalidade de avaliar a aplicação destes materiais foram realizados estudos de adsorção com um contaminante da indústria têxtil, o corante azul de metileno, sendo este tido como um composto modelo para diversos estudos de adsorção. Os precursores estudados produziram excelentes CAs que podem ser utilizados como adsorventes em meio aquoso. Os CAs produzidos a partir de bambu e eucalipto obtiveram desempenho superior ao produzido a partir do endocarpo de coco, que foi usado como comparativo de qualidade neste estudo. Todos os CAs apresentaram características muito próximas, porém os carvões ativados de bambu e de eucalipto obtiveram um melhor desempenho com uma SBET superior a 500 m2 g-1, percentual de remoção acima de 90% no tempo de equilíbrio e capacidade máxima de adsorção por volta de 300 mg g-1. Os três CAs produzidos obtiveram pHPCZ entre 7,0-7,5, apresentaram predominância de grupos ácidos em sua superfície, principalmente os grupos carboxílicos, e pela análise das micrografias obtidas apresentaram um desenvolvimento da porosidade devido à ativação. Os materiais mostraram possuir boa estabilidade térmica, e o processo de regeneração é possível, com pequenas perdas de massa. Apesar do CA de bambu possuir SBET superior ao CA de eucalipto, isto não garantiu que o mesmo obtivesse melhor desempenho na cinética de adsorção para o azul de metileno, o que confirma que outros fatores como o tamanho de poros influenciam o processo de adsorção. Os CAs de bambu e eucalipto se ajustaram melhor ao modelo de Langmuir (monocamada), enquanto o CA de coco ao modelo de Freundlich (multicamada). Por fim, conclui-se que os diferentes precursores estudados propiciaram a produção de carvões ativados com excelentes características texturais e adsortivas; e a posteriori novos estudos devem ser conduzidos para aprimorar ainda mais essas qualidades.