Síntese de carbono ativado magnético a partir de sementes de maracujá e sua aplicação na adsorção de corante azul de metileno

• Ano de defesa: 2021
• Autor(a) principal: Vieira, Bruno Rafael Del Rio
• Orientador(a): Seixas, Fernanda Lini
• Banca de defesa: Scheufele, Fabiano Bisinella , Seixas, Fernanda Lini , Stroher, Gylles Ricardo , Menezes, Maraisa Lopes de , Suzuki, Rubia Michele
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Tecnológica Federal do Paraná; Apucarana
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Carbono ativado; Resíduos industriais - Tratamento; Maracujá; Carbon, Activated; Factory and trade waste - Treatment; Passion fruit
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA
• Link de acesso: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/27568

A indústria do maracujá vem crescendo ao longo dos anos no Brasil, com esse crescimento a geração de resíduos também se estendeu, as sementes e a casca do maracujá não possuem destinos muito bem definidos, como forma de agregar valor ao rejeito, a semente pode ser sintetizada para se transformar em carbono ativado, além disso, é possível produzir materiais com propriedades magnéticas. Uma vez transformado em carbono ativado esse resíduo pode ser utilizado no tratamento efluentes contendo corantes. Foi avaliado um processo de ativação química (NaOH) seguida de uma etapa de magnetização. Avaliou-se o efeito de três diferentes temperaturas de pirólise de (500 °C, 600 °C, 700 °C). Os materiais obtidos foram aplicados na adsorção do corante azul de metileno. Foram avaliados vários modelos cinéticos (pseudoprimeira ordem, pseudossegunda ordem, Elovich) e de isotermas de adsorção (Langmuir, Freundlich, Temkin e Redlich-Peterson). Os materiais foram caracterizados por meio de análise termogravimétrica (ATG), Ponto de Carga Zero (PCZ), isotermas de fisissorção de nitrogênio e infravermelho com transformada de Fourier (FTIR). Para efeito de comparação, utilizou-se carbono ativado granular comercial. Os resultados de caracterização das sementes mostraram que essas possuem alto valor de celulose e materiais orgânico sendo um precursor excelente para síntese de agentes adsorventes. As amostras de carbono ativado sintetizado a 500°C (CA 500) e carbono ativado magnético sintetizado a 500°C (CAM 500) mostraram resultados satisfatórios de remoção de corante quando comparado ao Carbono ativado disponível no mercado (CAC). O PCZ dos adsorventes do mostrou que os adsorventes possuem caráter ácido, à medida que aumentava a temperatura de pirólise o adsorvente adquiria caráter mais básico. Os adsorventes possuem superfície microporosa e a medida que aumentava a temperatura de pirólise, diminuía a superfície específica. A cinética de adsorção revelou um comportamento de fisissorção e difusão de partícula para os adsorventes e o azul de metileno. As isotermas revelaram que os adsorventes revelaram uma adsorção favorável com comportamento do modelo de Langmuir. As sementes foram transformadas com sucesso em carbono ativado revelando um potencial para aplicação industrial com um desempenho muito parecido com o carbono que está disponível no mercado. Embora a magnetização tenha mudado consideravelmente as características na superfície, o comportamento referente a adsorção não mudou significativamente. Desse modo, o presente trabalho estimou o potencial para aplicação das sementes de maracujá no tratamento de efluentes têxteis.