CARVÃO ATIVADO A PARTIR DE BAMBU (<i>Bambusa vulgaris</i>) PARA REMOÇÃO DE AZUL DE METILENO: PREDIÇÕES PARA APLICAÇÕES AMBIENTAIS
DOI:
https://doi.org/10.5902/1980509833395Palavras-chave:
produtos florestais, ativação físico-química, adsorção, tratamento de água.Resumo
O bambu foi utilizado como matéria-prima para a produção de carvão ativado (CA) através de ativação físico-química simultânea direta, utilizando ácido fosfórico (H3PO4) e vapor d’água (H2O) como agentes ativantes a 500°C por 1 hora. Estudos cinéticos e de equilíbrio de adsorção em sistema batelada foram realizados em temperatura ambiente para avaliar a influência da adsorção do corante azul de metileno (AM) sobre o CA e os modelos de isotermas de Langmuir e de Freundlich foram selecionados para entender o processo de adsorção. O CA produzido apresentou um valor relativamente alto de área superficial igual a 1193,65 m² g-1. O tempo de contato preciso para o AM atingir o equilíbrio foi de 12 horas. O desempenho da adsorção foi melhor delineado pelo modelo dado pela isoterma de Langmuir, cuja capacidade máxima de adsorção foi de 374,75 mg g-1. E o fator adimensional RL revelou a natureza favorável do processo de adsorção nas condições realizadas. Com isso, a produção de CA com excelente qualidade e baixo custo foi atestada neste trabalho e os resultados aqui obtidos recomendam o emprego do CA H3PO4/H2O para remoção do corante AM em água. Finalmente, pesquisas complementares devem ser realizadas para aprimorar, ainda mais, a qualidade do CA produzido.
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Referências
ABBAS, M.; KADDOUR, S.; TRARI, M. Kinetic and equilibrium studies of cobalt adsorption on apricot stone activated carbon. Journal of Industrial and Engineering Chemistry, Washington, v. 20, p. 745-751, 2014.
AVELAR, F. F. et al. The use of piassava fibers (Attalea funifera) in the preparation of activated carbon. Bioresource Technology, Essex, v. 101, n. 12, p. 4639-4645, 2010.
BARBOSA, C. S. et al. Remoção de compostos fenólicos de soluções aquosas utilizando carvão ativado preparado a partir do aguapé (Eichhornia crassipes): estudo cinético e de equilíbrio termodinâmico. Química Nova, São Paulo, v. 37, n. 3, p. 447-453, 2014.
BERNDSEN, R. S. et al. Mechanical resistance of moso bamboo (Phyllostachys pubescens) part 2: axial tensile strength, hardness and wear resistance. Floresta, Curitiba, v. 44, n. 3, p. 505-514, 2014.
BORGES, W. M. S. et al. Produção, caracterização e avaliação da capacidade adsortiva de carvões ativado em forma de briquete. Revista Matéria, Rio de Janeiro, v. 21, n. 4, p. 930-942, 2016.
BRUM, S. S. et al. Preparação e caracterização de carvão ativado produzido a partir de resíduos do beneficiamento do café. Química Nova, São Paulo, v. 31, n. 5, p. 1048-1052, 2008.
BULUT, Y.; AYDIN, H. A kinetics and thermodynamics study of methylene blue adsorption on wheat shells. Desalination, Amsterdam, v. 194, n. 1, p. 259 - 267, 2006.
CARMEN, Z.; DANIELA, S. Textile organic dyes–characteristics, polluting effects and separation/elimination procedures from industrial effluents–a critical overview. In: PUZYN, T.; MOSTRAG-SZLICHTYNG, A. Organic pollutants ten years after the Stockholm convention-environmental and analytical update. Croatia: InTech, 2012. p. 55-81.
CESKAA MARKET RESEARCH. Global Activated Carbon Market: 2016-2021. Madison: CESKAA, 2016. Available from: <http://www.ceskaa.com/>. Accessed in: 18 maio 2016.
COUTO, G. M. et al. Use of sawdust Eucalyptus sp. in the preparation of activated carbons. Ciência e Agrotecnologia, Lavras, v. 36, n. 1, p. 69-77, 2012.
DOTTO, G. L. et al. Remoção dos corantes azul brilhante, amarelo crepúsculo e amarelo tartrazina de soluções aquosas utilizando carvão ativado, terra ativada, terra diatomácea, quitina e quitosana: estudos de equilíbrio e termodinâmica. Química Nova, São Paulo, v. 34, n. 7, p. 1193-1199, 2011.
HAMEED, B. H.; DIN, A. T. M.; AHMAD, A. L. Adsorption of methylene blue onto bamboo-based activated carbon: Kinetics and equilibrium studies. Journal of Hazardous Materials, Amsterdam, v. 141, p. 819-825, 2007.
HAMEED, B. H.; EL-KHAIARY, M. I. Equilibrium, kinetics and mechanism of malachite green adsorption on activated carbon prepared from bamboo by K2CO3 activation and subsequent gasification with CO2. Journal of Hazardous Materials, Amsterdam, v. 157, p. 344-351, 2008.
HAYASHI, J. et al. Preparing activated carbon from various nutshells by chemical activation with K2CO3. Carbon, New York, v. 40, p. 2381-2386, 2002.
ISLAM, M. A. et al. Methylene blue adsorption on factory-rejected tea activated carbon prepared by conjunction of hydrothermal carbonization and sodium hydroxide activation processes. Journal of the Taiwan Institute of Chemical Engineers, Taiwan, v. 52, p. 57-64, 2015.
LINHARES, F. A.; MARCÍLIO, N. R.; MELO, P. J. Estudo da produção de carvão ativado a partir do resíduo de casca da acácia negra com e sem ativação química. Scientia cum Industria, Caxias do Sul, v. 4, n. 2, p. 74-79, 2016.
MEZOHEGYI, G. et al. Towards advanced aqueous dye removal processes: a short review on the versatile role of activated carbon. Journal of Environmental Management, London, v. 102, n. 15, p. 148-164, 2012.
NAÇÕES UNIDAS. Quase metade da população mundial viverá em áreas com grande escassez de água até 2030. 2016. Available from: <https://nacoesunidas.org/quase-metade-da-populacao-mundial-vivera-em-areas-com-grande-escassez-de-agua-ate-2030-alerta-onu/>. Accessed in: 10 set. 2016.
NJOKU, V. O. et al. Preparation of activated carbons from rambutan (Nephelium lappaceum) peel by microwave-induced KOH activation for acid yellow 17 dye adsorption. Chemical Engineering Journal, Lausanne, v. 250, p. 198-204, 2014.
NJOKU, V. O.; FOO, K. Y.; HAMEED, B. H. Microwave-assisted preparation of pumpkin seed hull activated carbon and its application for the adsorptive removal of 2,4-dichlorophenoxyacetic acid. Chemical Engineering journal, Lausanne, v. 215, p. 383-388, 2013.
PEZOTI, O. et al. NaOH-activated carbon of high surface area produced from guava seeds as a high-efficiency adsorbent for amoxicillin removal: Kinetic, isotherm and thermodynamic studies. Chemical Engineering Journal, Lausanne, v. 288, p. 778-788, 2016.
ROCHA, O. R. S. et al. Avaliação do processo adsortivo utilizando mesocarpo de coco verde para remoção do corante cinza reativo BF-2R. Química Nova, São Paulo, v. 35, n. 7, p. 1369-1374, 2012.
ROMERO-ANAYA, A. J. et al. Spherical carbons: Synthesis, characterization and activation processes. Carbon, New York, v. 68, p. 296-307, 2014.
SKAAR, C. Wood-water relations. 1. ed. New York: Springer-Verlag, 1988. 283 p.
SANTANA, G. M. et al. Development of activated carbon from bamboo (Bambusa vulgaris) for pesticide removal from aqueous solutions. Cerne, Lavras, v. 23, n. 1, p. 123-132, 2017.
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