AVALIAÇÃO DO PARÂMETRO TERMOCINÉTICO DA ADSORÇÃO DE CO2 EM CARBONOS ATIVADOS

Resumo

Em processos de separação por adsorção, o uso de carbonos ativados na captura de CO2 se destaca, fazendo-se necessário caracterizar esses materiais e analisar cinética e energeticamente o processo. Nesse cenário, o objetivo geral deste projeto é realizar um estudo do parâmetro termocinético da adsorção de CO2 em diferentes amostras de carbono ativado (comerciais e sintetizados em laboratório) e verificar a relação deste com a análise textural, curvas de entalpia diferencial e química superficial. A metodologia utiliza um microcalorímetro (SetaramC80) acoplado a um sistema manométrico, que realiza as dosagens de gás. Cada injeção gera um pico de calor, monitorado pelo gráfico de potência vs tempo, com uma curva decrescente até o equilíbrio, representando o calor dissipado. Com o ajuste exponencial dessa curva calcula-se o parâmetro termocinético. Realizam-se em média 8 injeções, que permitem avaliar o comportamento do parâmetro com o aumento da pressão do sistema. Amostras de carbono ativado produzidas a partir de polietilenotereftalato (ACPX) e da série comercial Desorex foram caracterizados com isotermas de N2 a 77K, isotermas de CO2 a 273K e caracterização energética com experimentos de microcalorimetria de adsorção a 298K. Concluímos que a série ACPX, por serem amostras quimicamente homogêneas, tem como seu único mecanismo a fisissorção e, dessa forma, conseguimos relacionar diretamente as características texturais das amostras com a variação do parâmetro termocinético. Os resultados mostram uma entalpia média de 28,69 kJ/mol, com a variação do parâmetro termocinético entre 310-210s. Já as amostras da série Desorex K43 (matriz e impregnadas com Na e Fe) apresentam influência tanto pelo estreitamento dos poros devido à impregnação e as diferenças texturais geradas, quanto pelas diferentes interações adsorvente-adsorbato devido à presença dos metais. Obteve-se entalpia média de 27,71 kJ/mol, com a variação do parâmetro entre 260-220s. O bolsista agradece ao CNPq.