Carvões ativados a partir de resíduo de coco verde por diferentes ativadores: obtenção, caracterização e aplicações.

• Ano de defesa: 2020
• Autor(a) principal: Narita, Cesar Yuji
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Activated carbono; Adsorção; Carbono; Carvão ativado; Chemical activation; Coconut residue; Copper ion adsorption; Fenton process; Hematite; Hydrogen storage; Micropores; Phosphoric acid; Potassium hydroxide; Resíduos agrícolas
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3133/tde-07042021-161403/

Este trabalho estuda a obtenção de carvão ativado a partir de resíduos de coco verde por ativação química. E tem como objetivo relacionar variáveis de processos de produção de carvões ativados quimicamente em função de suas propriedades adsortivas. Foram estudados dois precursores, a fibra e a casca de coco verde. A fibra foi empregada em ativações químicas por hidróxido de potássio, ácido fosfórico e óxido de ferro. A casca foi empregada em ativações químicas por hidróxido de potássio e óxido de ferro. A caracterização dos precursores mostrou que a fibra seca compõe 10% do coco verde e a casca seca, 4%, e que os dois resíduos são semelhantes, o que os diferenciam são suas quantidades de hemicelulose, celulose e lignina, em que a casca é mais rica em hemicelulose e celulose, e a fibra em lignina. As ativações por KOH mostraram que esse ativador tem a capacidade de gerar uma microporosidade com área superficial superior a 2600 m2.g-1, especialmente microporosidade estreita (< 1nm). Os carvões ativados obtidos por ativação por KOH foram testados em adsorção de hidrogênio, e os resultados mostraram que a eficiência no armazenamento de hidrogênio está diretamente relacionada com o desenvolvimento de microporosidade estreita no carvão.As ativações de fibra por H3PO4 mostraram que as reações entre o precursor e o ativador, começam em temperaturas menores que 110 °C e vão até 950 °C, e provocam mudanças composicionais e estruturais, que fazem com que os perfis de decomposição térmica, o desenvolvimento de porosidade e os perfis de carga na superfície mudem. Os carvões ativados produzidos foram testados em adsorção de íons de cobre em solução e os resultados mostraram a cargas superficiais afetam mais a adsorção que a porosidade. Os carvões produzidos por Fe2O3 alcançaram área superficial superiores a 1200 m2.g-1, e os testes em processo Fenton para degradação de azul de metileno mostraram que a eficiência dos catalisadores foi diretamente proporcional ao tamanho de partícula e da morfologia do ferro produzido.