RESUMO Os produtos têxteis, cada vez mais presentes em nosso dia-a-dia, geram uma grande quantidade de resíduos, sejam eles de forma sólida ou líquida. Dar o destino correto ou até mesmo transformar os resíduos sólidos é o novo desafio a ser enfrentado. Os resíduos sólidos, geralmente retalhos de tecidos, contém grande quantidade de compostos orgânicos, que podem ser carbonizados. Neste contexto, o principal objetivo do presente estudo foi a síntese de hidrocarvão utilizando resíduos têxteis. Os hidrocarvões formados podem ser utilizados como adsorventes de corantes, como o azul de metileno. A síntese de hidrocarvões utilizou uma razão resíduo/água de 3/80 massa (g) /volume (mL) a uma temperatura de 220 ºC. O tempo foi investigado entre 6 e 12 horas, sendo que este último obteve 71,2% de carbono, obtido por EDS e seguiu para caracterização por FTIR-ATR, DRX, MEV e pHpcz. O material proposto apresentou significativa capacidade de adsorção em meio básico, em torno de 72 mg.g-1. Os dados cinéticos obtidos foram melhor ajustados no modelo de pseudo segunda-ordem sugerindo que o processo de adsorção foi controlado por quimissorção, ocorrendo o compartilhamento ou troca de elétrons entre adsorvente e adsorvato. O modelo de Langmuir apresentou melhor correlação com os dados de equilíbrio. Os hidrocarvões sintetizados com resíduos têxteis apresentam, portanto, grande potencial em aplicações, visando à remoção de poluentes orgânicos de solução aquosa.
Sugar and ethanol plants produce a large amount of sugarcane bagasse. Such biomass can be the raw material for the production of an adsorbent to uptake CO 2. Thus, this work aimed to evaluate the hydrocarbonization of sugarcane bagasse and to study its use as a CO 2 adsorbent from a simulated flue gas. The temperature of the hydrothermal carbonization (HC) was set at 220 °C, while the operating time ranged from 12 to 48 h. Through the SEM-EDS analysis, the 48-h sample (HC48) was selected for chemical activation with KOH, resulting in activated hydrochar (AHC). The CO 2 and N 2 simple adsorption isotherms were obtained at 50, 70 and 80 °C. The results have shown a higher adsorption at a temperature of 50 °C for both gases. Activated hydrochar clearly preferred CO 2 instead of N 2 at 100 kPa as the maximum adsorption was 1.99 and 0.207 mmol g −1 , respectively. The highest selectivity of CO 2 /N 2 was 12-50 °C, according to the "Ideal adsorbed solution theory" model. Therefore, AHC is clearly an eco-friendly adsorbent that can be used to minimize the resulting release of climate-damaging CO 2 from flue gas to atmosphere.
RESUMOO estudo do mecanismo de sorção e da influência do pH inicial da solução em materiais sólidos se faz necessário, pois o simples fato de alterar o valor de pH da solução pode alterar a capacidade de sorção de um adsorvato. Foi avaliada a sorção dos íons Ca 2+ e Mg 2+ em três valores de pH dependendo do ponto de carga zero (pHPCZ) em zeólita NaY ou sílica gel (pH < pHPCZ; pH = pHPCZ; pH > pHPCZ). Foi obtida a cinética de sorção e ajustados os modelos de pseudo-primeira ordem, pseudo-segunda ordem e difusão intrapartícula dos íons nos dois materiais de estudo. Na zeólita NaY o valor de pH que obteve maior capacidade de sorção foi o 4,3 (pH < pHPCZ) e o modelo de pseudo-segunda ordem obteve um melhor ajuste aos dados experimentais. Neste material a quantidade adsorvida é pequena quando comparada à troca iônica. Enquanto, na sílica gel a maior capacidade de sorção se deu no valor de pH de 6,7 (pH > pHPCZ) e o modelo que melhor se ajustou aos dados experimentais também foi o de pseudo-segunda ordem, concluindo-se que a adsorção é o principal mecanismo de sorção. Palavras-chave:Mecanismo de sorção; Sílica gel; Zeólita NaY; Ponto de carga zero. ABSTRACTThe study of the sorption mechanism and the initial pH of the solution influence in solid materials is necessary, because the simple fact of changing the pH of the solution can modify the sorption capacity of an adsorbate. It was evaluated the sorption of ions Ca 2+ and Mg 2+ at three pH values depending on the point of zero charge (pHPZC) on NaY zeolite or silica gel (pH < pHPZC; pH = pHPZC; pH > pHPZC). The sorption kinetics was obtained and adjusted by models of pseudo-first-order, pseudo-second-order and intraparticle diffusion of ions in the two studyied materials. In NaY zeolite adsorbent, the pH value had a higher sorption capacity was 4.3 (pH < pHPZC) and pseudo-second-order model showed a better fit to the experimental data. In this material the adsorbed amount is small when compared to ion exchange. While in the silica gel, the highest sorption capacity occurred at pH 6.7 (pH > pHPZC) and the model that best fit the data experimental was also the pseudo-second-order, concluding that the adsorption is main sorption mechanism.Keywords: Sorption mechanism; Silica gel; NaY zeolite; Point of zero chance. INTRODUÇÃOO aumento da população mundial e o desenvolvimento econômico introduziu uma enorme quantidade de contaminantes, como os íons metálicos [1]. A não remoção de metais de efluentes pode causar danos tanto à saúde humana quanto à indústria, pois metais como cálcio e magnésio são associados à dureza da água [2]. Para a remoção desses metais presentes nos efluentes, são utilizados diversos processos, como a precipitação química, coagulação, floculação, evaporação, decantação e processos com membrana [3]. Entretanto, em geral, estes processos apresentam alto custo operacional e/ou baixa eficiência no caso de baixas concentrações de metais dissolvidas nos efluentes [4,5,6,7]. Neste contexto, os processos de adsorção/troca iônica vêm se constituindo em alternat...
RESUMO -A sílica gel é conhecida pela sua capacidade de adsorção e muito utilizada na remoção de metais de soluções aquosas. Quando a sílica gel é submetia à soluções com cargas positivas ou negativas pode ocorrer interações fracas. Esta interação pode ser responsável pela liberação de alguns cátions novamente para as águas residuais, o que pode comprometer a qualidade da água. Assim, este trabalho teve como objetivo investigar a real contribuição dos fenômenos de sorção. Os experimentos de cinética e de equilíbrio foram realizados utilizando sílica gel como adsorvente, a partir de soluções sintéticas de íons de Ca 2+ e de Mg 2+ . A sílica gel foi caracterizada de acordo com o seu ponto de carga zero (pH PCZ ). O estudo foi realizado em diferentes condições de pH: pH < pH PCZ ; pH = pH PCZ e pH > pH PCZ . Pode-se concluir que a contribuição da sorção foi maior quando o pH > pH PCZ . Justificado pela atração das cargas negativas que foram criadas na superfície do material pelas cargas positivas dos cátions da solução. INTRODUÇÃOA remoção de cátions de metais de soluções pode ser realizada por vários processos, tais como precipitação química, extração por solvente, filtração por membrana, osmose reversa, eletrodiálise, adsorção sobre carvão ativado ou troca iônica (Vieira, et al., 2010;Bailey, et al., 1998). Estas técnicas convencionais podem reduzir os níveis de íons metálicos no meio aquoso, mas não é altamente eficaz devido às limitações na variação de pH (Awwad e Farhan, 2012), motivo pelo qual este parâmetro deve ser investigado.O pH é um parâmetro chave, juntamente com a concentração de metal e composição da solução, na determinação dos níveis de sorção. E, apesar de sua importância, há pouca literatura que reporta o efeitos do pH na adsorção dos íons em estudo: cálcio (Qin, et al., 2010) e magnésio.Os ensaios de adsorção foram realizados com a sílica gel, a qual possui um considerável interesse quanto aos estudos da suas propriedades de adsorção de moléculas ou íons (Mitchell, 1966). Seu comportamento químico, permite não só a adsorção física de várias substâncias mas, também, reações químicas com moléculas orgânicas. Muita pesquisa é desenvolvida a fim de determinar o processo mais eficiente sem, contudo, investigar a real contribuição de cada parâmetro. Neste sentido, o presente trabalho tem por objetivo avaliar a influência do pH no processo de sorção, que envolve a troca iônica e a adsorção, na remoção de íons cálcio e magnésio.
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