Síntese e caracterização de materiais mesoporosos inorgânico-orgânicos para aplicação na adsorção de gás carbônico

• Ano de defesa: 2016
• Autor(a) principal: Dantas, Taisa Cristine de Moura
• Orientador(a): Guedes, Ana Paula de Melo Alves
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Programa de Pós-Graduação: PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM QUÍMICA
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Emissões; Dióxido de carbono; Adsorção; Estruturas de silício; Materiais inorgânico-orgânicos
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA
• Link de acesso: https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/22044

A necessidade de encontrar novas tecnologias para a minimização da emissão crescente de gases poluentes no planeta se torna cada vez mais urgente. Dos processos estudados atualmente a técnica de adsorção utilizando materiais mesoporosos vêm tendo bastante enfoque. A família do SBA está dentro desses materiais, onde pode ser destacado o SBA-15 e SBA-16 como estruturas com propriedades texturais interessantes. O presente trabalho realizou a síntese destes materiais de acordo com a metodologia descrita na literatura. Após estas etapas, as estruturas de silício foram funcionalizados através das técnicas de impregnação com um polímero Polietilenimina ramificada com etilendiamina (PEI) em meio metanólico, onde a reação das aminas com a estrutura de silício apresenta caráter iônico; e a funcionalização por enxerto com organossilanos, empregando o N-[(3-trimetoxissilil)propil] dietilenotriamina (DT-NNN), onde a estrutura é formada de um grupo de silício e três aminas. A reação dessa molécula com a superfície de silício é realizada através de uma ligação covalente. Também houve a funcionalização do SBA-16 utilizando a dupla funcionalização combinando as duas técnicas para obter uma maior porcentagem aminas. A parte foi proposta a reciclagem do material de silício SBA-15, onde após a funcionalização, foram tratados termicamente a uma temperatura de 550 °C para a eliminação dos grupos orgânicos. A cada etapa de funcionalização foi executada na estrutura uma nova etapa de funcionalização, onde estas foram repetidas por 6 vezes. Os materiais foram caracterizados por técnicas físico-químicas no intuito de verificar a formação da estrutura e sua organização. O processo de adsorção de CO2 puro para o material SBA-16 funcionalizado foi executado em um equipamento volumétrico sob pressão de 1 bar a 45 °C, onde a amostra E-SBA16-10PEI e CC-SBA16-50PEI exibiram quantidades de adsorção de 47 mg CO2/g ads e 108 mg CO2/g ads, respectivamente. Os ensaios de adsorção para o SBA-15 foram realizados também a 1 bar e 45 °C, e menos quantidades de CO2 adsorvidos foram reportadas para as amostras com DT e isto pode ser relacionada a perda da eficiência das aminas. Esse comportamento não foi observado nas amostras impregnadas com PEI.