CO2 adsorption on mesoporous silica modified with amine by double functionalization was studied. Adsorption microcalorimetry was used in order to investigate the influence of increasing the nitrogen surface density on double functionalized materials with respect to the only grafted materials. The distribution of sites and the rate-controlling mechanism of adsorption were evaluated. A Tian Calvet microcalorimeter coupled to a manometric setup was used to evaluate the energy distribution of adsorption sites and to calculate the thermokinetic parameters from the differential enthalpy curves. CO2 and N2 adsorption equilibrium isotherms at 50 and 75 °C were measured with a magnetic suspension balance, allowing for the computation of working capacity and selectivity at two temperatures. With these data, an Adsorbent Performance Indicator (API) was calculated and contrasted with other studied materials under the same conditions. The high values of API and selectivity confirmed that double functionalized mesoporous silica is a promising adsorbent for the post combustion process. The adsorption microcalorimetric study suggests a change in active sites distribution as the amine density increases. Maximum thermokinetic parameter suggests that physisorption on pores is the rate-controlling binding mechanism for the double-functionalized material.

RESUMO -Em processos de separação por adsorção é necessário conhecer as características dos materiais com os quais se trabalha. Nesse contexto, as caracterizações texturais e energéticas têm um espaço importante para a maior compreensão dos materiais adsorventes, e por fim, nos processos os quais estes vão ser utilizados. Desse modo, este trabalho busca fazer uma caracterização textural de carbonos ativados produzidos a partir de polietilenotereftalato (PET) com isotermas de N2 a 77 K, isotermas de CO2 a 273 K e caracterização energética com experimentos de microcalorimetria de adsorção a 298 K, que fornece medidas diretas de calor, assim como fazer uma avaliação da cinética dos materiais analisados. A partir dos dados coletados com as análises foi ainda possível obtermos os parâmetros termocinéticos para os materiais analisados, os quais foram comparados com a distribuição de tamanho de poros obtida, estabelecendo uma relação entre os mesmos. INTRODUÇÃONa busca por mais descobertas na área da adsorção procuram-se novas formas de caracterizar os materiais e relacionar essas características com o que acontece durante este processo. Pensando nisso, este trabalho tem por objetivo realizar um estudo preliminar dos parâmetros cinéticos para os carbonos ativados selecionados, e relacioná-los com sua distribuição do tamanho de poros obtida através de análises com CO2 a 273 K.Fundamenta-se a relação do parâmetro termocinético com a distribuição do tamanho de poros dos materiais, pois se sabia previamente que os materiais escolhidos são quimicamente homogêneos, ou seja, são carentes de grupo funcionais, apresentando na maior parte de sua composição carbono e hidrogênio. Dessa forma pode-se supor que a cinética do processo é regida, basicamente, pela estrutura física do material (Moura, 2017). MATERIAIS E MÉTODOSAs amostras escolhidas para este trabalho são três carbonos ativados feitos a partir de polietilenotereftalato (PET), produzidos por Moura (2017). Essas amostras são homogêneas na sua composição química (possuem basicamente carbono e hidrogênio em sua superfície). Cada amostra é classificada pelo seu grau de burn-off, que pode ser definido como a diferença entre