DESENVOLVIMENTO DE CARVÕES MAGNÉTICOS ATIVADOS PARA APLICAÇÕES COMO ADSORVENTES

Resumo

Carvões ativados têm atraído interesse da comunidade científica devido sua elevada área superficial e possibilidade de controle das suas propriedades químicas, morfológicas e texturais. Adicionar novas propriedades e funcionalidades a estes materiais tem sido um desafio contínuo, sendo a produção de nanocompósitos envolvendo carvão ativado e fases inorgânicas como, por exemplo, nanopartículas magnéticas, um modo de obtê-las. Carvão magnético ativado (CMA) poderia ser utilizado como adsorvente para poluentes dissolvidos em água, tais como corantes e metais pesados, tornando a separação do sólido-líquido facilmente alcançada na presença de um campo magnético. Neste trabalho, o precursor do CMA foi produzido por carbonização hidrotérmica, utilizando-se solução contendo glicose e nitrato férrico. O nanocompósito produzido continha α-Fe2O3 encapsulado em esferas de carbono (Fe2O3@C). Posteriormente, o compósito Fe2O3@C foi termoquimicamente ativado utilizando-se KOH e avaliando os seguintes parâmetros: razão mássica do agente ativante por grama do precursor (2:1 e 4:1) e temperatura de tratamento térmico (500 e 700 °C). As amostras foram caracterizadas por Difração de Raios-X (DRX), sendo a fase magnética identificada como magnetita (Fe3O4). A Espectroscopia na região do Infravermelho com Transformada de Fourier (FTIR) mostrou que a presença de funções orgânicas oxigenadas na superfície do CMA depende da temperatura de ativação. A Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) revelou que o precursor era composto por esferas e que a manutenção desta morfologia no carvão ativado depende da quantidade de KOH. As isotermas de adsorção-dessorção de N2 foram identificadas como tipo I, indicando que as amostras são predominantemente microporosas, com área superficial específica entre 10 e 850 m2.g-1, dependendo do procedimento de ativação. Testes iniciais do CMA como adsorvente mostraram sua eficiência na remoção do corante catiônico azul de metileno da água.