从水介质中去除有机染料的吸附剂的生产和特性分析

IF 0.3 Q4 AGRICULTURE, MULTIDISCIPLINARY
Nativa Pub Date : 2023-10-24 DOI:10.31413/nat.v11i3.16144
Igor de Oliveira Santos, Stefânia Lima Oliveira Metzker, Alan Rodrigues Teixeira Machado
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Para avaliação da capacidade adsortiva do CABC foram realizados ensaios com azul de metileno, corante muito utilizado na industrial têxtil e de difícil tratamento. Para fins de comparação, realizou-se também o mesmo ensaio com carvão ativado comercial (CAC). O adsorvente CABC apresentou pH 5,88, uma morfologia irregular, com poros na superfície e SAM de 303,5 m2 g-1, 25% superior ao CAC. Durante os testes de adsorção foi seguido as concentrações indicadas por Brum et al. (2008) e comprimento de onda de 645 nm, sendo observado que em concentrações inferiores a 250 mg L-1, os materiais têm capacidades de adsorção próxima, porém quando avaliado em concentrações superiores o CABC se mostra mais eficiente. Palavras-chave: azul de metileno; adsorção; carvão ativado; isoterma.   Production and characterization adsorbents for organic color removal in aqueous medium   ABSTRACT: The present work aimed to evaluate the potential of sugarcane bagasse as a raw material for producing activated carbon. Sugarcane bagasse activated carbon (CABC) was produced by carbonizing sugarcane bagasse in a muffle furnace at 300 ºC, and activation with zinc chloride in a 1:3 ratio of charcoal: ZnCl2. The obtained material (CABC) was characterized by methylene blue surface area analysis (SAM), pH, Scanning Electron Microscopy (SEM), Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR), Energy Dispersive X-Ray Fluorescence Spectroscopy (FRX) and X-Ray Diffraction (XRD). To evaluate the efficiency of the CABC, tests with methylene blue were also performed with a commercial activated carbon (CAC) from the Dinâmica brand. The CABC adsorbent had a pH of 5.88, an irregular morphology, with pores in the fibrous structure and a SAM of 303.5 m2 g-1, 25% higher than the CAC. During the adsorption tests, the concentrations indicated by Brum et al. (2008) and a wavelength of 645 nm, observing that at concentrations lower than 250 mg L-1 the materials have adsorption capabilities in the next, however, when evaluated at higher concentrations, the CABC appears to be more efficient. 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摘要

本研究旨在评估甘蔗渣作为生产活性炭的原材料的潜力。这种吸附剂是在马弗炉中以 300 ºC 的温度对甘蔗渣进行碳化,然后用氯化锌按木炭:氯化锌 1:3 的比例进行活化。通过计算亚甲基蓝(SAM)吸附估算的表面积、pH 值、扫描电子显微镜(SEM)、傅立叶变换红外光谱(FTIR)、能量色散 X 射线荧光光谱(XRF)和 X 射线衍射(XRD),对获得的材料(CABC)进行了表征。为了评估 CABC 的吸附能力,用亚甲蓝进行了测试,亚甲蓝是一种广泛用于纺织业的染料,很难处理。为了进行比较,还用商用活性炭(CAC)进行了相同的测试。CABC 吸附剂的 pH 值为 5.88,形态不规则,表面有孔隙,SAM 为 303.5 m2 g-1,比 CAC 高 25%。在吸附测试过程中,按照 Brum 等人(2008 年)所指出的浓度和 645 纳米波长进行了观察,结果表明,在浓度低于 250 毫克/升时,两种材料的吸附能力接近,但在较高浓度下进行评估时,CABC 的吸附效率更高。关键词:亚甲基蓝;吸附;活性炭;等温线。 用于去除水介质中有机色素的吸附剂的生产和表征 ABSTRACT: 本研究旨在评估甘蔗渣作为生产活性炭原料的潜力。甘蔗渣活性炭(CABC)是通过在马弗炉中以 300 ºC 的温度对甘蔗渣进行碳化,并以 1:3 的木炭:氯化锌比例用氯化锌活化制得的。通过亚甲基蓝表面积分析(SAM)、pH 值、扫描电子显微镜(SEM)、傅立叶变换红外光谱(FTIR)、能量色散 X 射线荧光光谱(FRX)和 X 射线衍射(XRD)对获得的材料(CABC)进行了表征。为了评估 CABC 的效率,还使用 Dinâmica 品牌的商用活性炭 (CAC) 对亚甲基蓝进行了测试。CABC 吸附剂的 pH 值为 5.88,形态不规则,纤维结构中有孔隙,SAM 为 303.5 m2 g-1,比 CAC 高 25%。在吸附测试过程中,根据 Brum 等人(2008 年)所指出的浓度和 645 纳米的波长,观察到当浓度低于 250 毫克/升时,材料的吸附能力在其次,然而,当评估浓度较高时,CABC 似乎更有效。关键词:亚甲基蓝;吸附;活性炭;等温线。
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PRODUÇÃO E CARACTERIZAÇÃO DE ADSORVENTE PARA REMOÇÃO DE CORANTE ORGÂNICO EM MEIO AQUOSO
O presente trabalho teve como objetivo avaliar o potencial do bagaço de cana-de-açúcar como matéria-prima para produção de carvão ativado. Esse adsorvente foi produzido por meio da carbonização em forno mufla do bagaço de cana-de-açúcar a 300 ºC, e ativação com cloreto de zinco na proporção de 1:3 de carvão:ZnCl2. O material obtido (CABC) foi caracterizado por cálculo de área superficial estimada a partir da adsorção do azul de metileno (SAM), pH, Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Espectroscopia de Infravermelho com Transformada de Fourier (FTIR), Espectroscopia de Fluorescência de Raios X por Energia Dispersiva (FRX) e Difração de Raios X (DRX). Para avaliação da capacidade adsortiva do CABC foram realizados ensaios com azul de metileno, corante muito utilizado na industrial têxtil e de difícil tratamento. Para fins de comparação, realizou-se também o mesmo ensaio com carvão ativado comercial (CAC). O adsorvente CABC apresentou pH 5,88, uma morfologia irregular, com poros na superfície e SAM de 303,5 m2 g-1, 25% superior ao CAC. Durante os testes de adsorção foi seguido as concentrações indicadas por Brum et al. (2008) e comprimento de onda de 645 nm, sendo observado que em concentrações inferiores a 250 mg L-1, os materiais têm capacidades de adsorção próxima, porém quando avaliado em concentrações superiores o CABC se mostra mais eficiente. Palavras-chave: azul de metileno; adsorção; carvão ativado; isoterma.   Production and characterization adsorbents for organic color removal in aqueous medium   ABSTRACT: The present work aimed to evaluate the potential of sugarcane bagasse as a raw material for producing activated carbon. Sugarcane bagasse activated carbon (CABC) was produced by carbonizing sugarcane bagasse in a muffle furnace at 300 ºC, and activation with zinc chloride in a 1:3 ratio of charcoal: ZnCl2. The obtained material (CABC) was characterized by methylene blue surface area analysis (SAM), pH, Scanning Electron Microscopy (SEM), Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR), Energy Dispersive X-Ray Fluorescence Spectroscopy (FRX) and X-Ray Diffraction (XRD). To evaluate the efficiency of the CABC, tests with methylene blue were also performed with a commercial activated carbon (CAC) from the Dinâmica brand. The CABC adsorbent had a pH of 5.88, an irregular morphology, with pores in the fibrous structure and a SAM of 303.5 m2 g-1, 25% higher than the CAC. During the adsorption tests, the concentrations indicated by Brum et al. (2008) and a wavelength of 645 nm, observing that at concentrations lower than 250 mg L-1 the materials have adsorption capabilities in the next, however, when evaluated at higher concentrations, the CABC appears to be more efficient. Keywords: methylene blue; adsorption; activated charcoal; isotherm.
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