Desenvolvimento de adsorventes carbonáceos magnéticos a partir da ativação com CO2

• Processo: 22/05004-3
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de junho de 2022
• Data de Término da vigência: 31 de dezembro de 2022
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química
• Pesquisador responsável: Márcia Cristina Bisinoti
• Beneficiário: Maria Eduarda Bernardes Parussolo
• Instituição Sede: Instituto de Biociências, Letras e Ciências Exatas (IBILCE). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de São José do Rio Preto. São José do Rio Preto , SP, Brasil
• Assunto(s): Química ambiental Materiais carbonáceos Dióxido de carbono Tratamento térmico Fluorescência Espectroscopia infravermelho transformada de Fourier
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: adsorção | Carvão Magnético | Química Ambiental

Resumo

Diversos materiais carbonáceos vêm sendo desenvolvidos para fins de adsorção de poluentes, e, dentre eles destacam-se os carvões magnéticos (CM), cuja preparação pode ser por meio da carbonização hidrotérmica (CHT) de biomassas e sais de ferro. A ativação dos CM pode ser realizada por ação química ou física, sendo que a ativação por CO2 foi pouco explorada na literatura, principalmente para CM obtidos de bagaço de cana-de-açúcar. Nesse contexto, o objetivo principal deste projeto será a ativação com CO2 de material carbonáceo estudando o efeito da temperatura nas propriedades do material para fins de uso em adsorção. Para isto o bagaço de cana-de-açúcar será utilizado como fonte de carbono para a preparação do CM por meio da CHT em uma etapa, na presença de solução de nitrato de ferro (III). Após a síntese do CM, este será submetido ao processo de ativação com CO2 sob tratamento térmico a 700 e 900 ºC, durante o intervalo de 1 hora. O CM e os carvões magnéticos ativados (CMA) serão caracterizados por Difração de Raios X (DRX), Espectroscopia no infravermelho por transformada de Fourier (FTIR) e isotermas de adsorção-dessorção de nitrogênio, seguido de estudo da funcionalidade superficial empregando o Azul de Metileno (AM - corante catiônico) e o Azul Reativo-19 (R-19 - corante aniônico), como moléculas sonda para avaliar as propriedades de adsorção. Será ainda realizado um estudo em batelada para avaliação da dose adsorvida de corante AM e R-19 pelos CM e CMA. A determinação da concentração do Azul de Metileno e de Azul Reativo-19 será feita por espectroscopia no Ultravioleta/Visível, em 664 e 590 nm, respectivamente. Adicionalmente, será ainda avaliada a liberação de substâncias orgânicas pelo material carbonáceo ativado empregando Espectroscopias UV/Vis e de Fluorescência Molecular e Carbono Orgânico Total (TOC). Espera-se ao final desse projeto entender a atuação do CO2 na ativação dos CMA e seu respectivos usos como novos adsorventes. (AU)