Síntese e caracterização de criogéis de carbono para adsorção/redução de cromo (VI)

• Ano de defesa: 2013
• Autor(a) principal: Liana Alvares Rodrigues
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Instituto Tecnológico de Aeronáutica
• Palavras-chave em Português: Adsorção; Carbono; Zircônio; Processos sol-gel; Difração por raios x; Análise termogravimétrica; Pirólise; Cromo; Físico-Química; Engenharia química
• Link de acesso: http://www.bd.bibl.ita.br/tde_busca/arquivo.php?codArquivo=2253

O Cr(VI) é amplamente utilizado na indústria aeronáutica devido sua elevada eficiência na inibição à corrosão de ligas de alumínio, porém sua utilização tem sido restringida devido à sua natureza cancerígena e ao impacto ambiental causado. Recentemente, géis de tanino têm sido utilizados para adsorção/redução de Cr (VI) em solução devido sua elevada afinidade com íons metálicos. Neste contexto, criogéis de tanino formaldeído (CTF) foram obtidos via polimerização sol-gel de tanino e formaldeído na presença de um catalisador (HCl). Criogéis de carbono (CC) foram obtidos a partir da pirólise a 800 C do (CTF). Os materiais preparados foram caracterizados por difração de raios X (DRX), Raman, espectroscopia no infravermelho (FT-IR), análise térmica (TGA), espectroscopia de massa, microscopia eletrônica de varredura (MEV), espectrometria de dispersão de energia (EDS), isoterma adsorção (BET) de N2 e de CO2, titulação de Boehm e ponto de carga zero (PCZ). A temperatura de 800 C foi considerada a temperatura ótima para a pirólise do CTF. Através da titulação de Boehm e do PCZ, verificou-se que a carbonização ocasionou a decomposição da maior parte dos grupos superficiais ácidos, bem como o aparecimento de grupos básicos na superfície do material. A análise por BET mostrou que a amostra CTF é não porosa, no entanto a etapa de pirólise promoveu o desenvolvimento de poros na superfície desta amostra, formando uma amostra predominantemente microporosa denominada CC. A análise por DRX mostrou a natureza amorfa da amostra CTF e turbostrática d o CC. Os testes de adsorção de cromo mostraram que o CTF é capaz de adsorver e reduzir Cr(VI) em solução. A adsorção de Cr(VI) sobre o CTF ocorreu via mecanismo indireto. Testes realizados sobre o material CC mostraram que a redução de Cr (VI) neste material ocorre via mecanismo direto, entretanto os resultados obtidos não foram satisfatórios. A comparação entre a capacidade de adsorção/redução desses materiais com a quantidade de grupos funcionais e com a área superficial dos materiais mostrou que a adsorção/redução de Cr (VI) está associada à quantidade de grupos ácidos e não com a área superficial ou com a quantidade de grupos básicos.