Biocarvões de bagaço de cana-de-açúcar pirolisados em diferentes atmosferas de aquecimento para adsorção de Mn(II) de solução aquosa

• Ano de defesa: 2024
• Autor(a) principal: Silva, Shirley Cristina Moreira
• Orientador(a): Ferreira, Guilherme Max Dias
• Banca de defesa: Ferreira, Guilherme Max Dias, Agudelo, Álvaro Javier Patiño, Soares, Jenaina Ribeiro
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso restrito
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Lavras
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação Multicêntrico em Química de Minas Gerais
• Departamento: Instituto de Ciências Naturais – ICN
• País: brasil
• Palavras-chave em Português: Bagaço de cana-de açúcar; Atmosfera de pirolise; Metais potencialmente tóxicos; Manganês; Adsorção; Sugarcane bagasse; Potentially toxic metals; Water pollution; Manganese; Adsorption
• Área do conhecimento CNPq: Química
• Link de acesso: https://repositorio.ufla.br/handle/1/59271

Os metais potencialmente tóxicos como manganês, por exemplo, são contaminantes lançados em recursos hídricos, através de várias fontes de contaminação, incluindo os efluentes de diversas atividades, como a da mineração, inviabilizando o uso de tais recursos. Assim, métodos de tratamento de água para garantia de qualidade, como a adsorção, são necessários. Atualmente existem vários materiais adsorventes propostos para atuar na remoção de metais tóxicos de efluentes aquosos, sendo o uso de biocarvões, obtidos de resíduos da agroindústria, uma possibilidade de baixo custo e alto desempenho. A cana-de-açúcar, considerada como uma das melhores práticas agrícolas do mundo, tem a ela associada o resíduo que se transforma em uma das biomassas mais reaproveitadas da agricultura, o bagaço de cana-de-açúcar, com grande potencial de produção de biocarvões. Diante disso, o objetivo desse trabalho foi a produção de biocаrvõеs а partir de bagaço de cаnа-de-açúcar modificado com álcali em difеrеntеs аtmosfеrаs de pirólise para remoção de Mn(II) de meios aquosos. Foram utilizadas atmosferas pirolíticas em forno tipo mufla e atmosferas de nitrogênio ou argônio, em forno do tipo túnel. Os materiais produzidos foram caracterizados por espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), microscopia eletrônica de varredura (MEV), análise termogravimétrica (TGA) e ponto de carga zero (PCZ) para avaliação do efeito da atmosfera pirolítica sobre a morfologia, estabilidade térmica e composição dos materiais. Para avaliar o desempenho dos biocarvões produzidos para remoção de manganês de efluentes aquosos, foram feitos estudos de equilíbrio de adsorção em diferentes condições. Os diferentes tipos de atmosfera de pirolise e o pré-tratamento da biomassa influenciaram o rendimento dos BC e os grupos funcionais presentes na superfície dos materiais. Já os valores de pHPCZ foram praticamente independentes da atmosfera de pirólise, com uma leve tendência de diminuição para os materiais obtidos em atmosferas de N2 e Ar. O biocarvão obtido em atmosfera de argônio apresentou o maior número de grupos básicos e ácidos dentre os BC obtidos, mais alta capacidade de adsorção em concentrações mais baixas do íon metálico. A maior capacidade de remoção máxima foi obtida para o biocavão produzido em mufla.