Desenvolvimento de carvões ativados com base em novos percursos naturais oriundos de Angola

Abstract

Neste trabalho foi efectuada a produção de carvões activados a partir de desperdícios de madeiras naturais de Angola, designadamente madeira, casca e semente de Embondeiro e madeira de Njiliti, de Tchitiotioli, de Nuati, de Hama e de Candeia. Os materiais produzidos por activação com dióxido de carbono, ácido fosfórico e hidróxido de potássio foram devidamente caracterizados e efectuados estudos para aplicações em fase líquida. Por FTIR foi possível identificar nos CAs obtidos os grupos funcionais álcool, alcano, alceno, amida, ligações (C = O), nomeadamente quinonas , lactonas e pironas. Nas amostras activadas com H3PO4 e KOH surgem novas bandas de absorção relativas ao ácido carboxílico com o desaparecimento do grupo pirona. No que diz respeito à estrutura porosa as amostras de carvões activados por dióxido de carbono atingiram área superficial aparente e volume poroso até 2298 m 2 /g e 0,99 cm 3 /g, e uma gama de largura media de poros (L0) entre 0,65 a 3,52 nm respetivamente. As amostras ativadas quimicamente mostram uma área superficial aparente entre 323 e 1682 m 2 /g e volume poroso de 0.17 a 0.65 cm 3 /g. Os carvões activados produzidos por activação com dióxido de carbono são de natureza básica, com valores de pzc entre 6.68 e 11.90, enquanto que nos materiais produzidos com activação com KOH e H3PO4 são de natureza ácida com pcz entre 2.2 e 4.7. Amostras selecionadas foram testadas para a adsorção de alguns pesticidas problemáticos, designadamente MCPA, Diuron e metomil a partir de soluções aquosas. A capacidade de adsorção máxima foi de 325,300 e 180 mg/g para MCPA e Metomil, na amostra S EMB29, e para Diuron na amostra M EMB63, respectivamente. Podemos destacar neste trabalho a potencial importância para aproveitamento de resíduos agrícolas da província de Benguela com a criação de produtos de valor acrescentado, os carvões activados; Astract: Production of activated carbons based in new natural precursors from Angola In this work the production of activated carbons from natural wood wastes from Angola, namely wood, bark and seed of Embondeiro and wood from Njiliti, from Tchitiotioli, from Nuati, from Hama and from Candeia were produced. Materials produced by activation with carbon dioxide, phosphoric acid and potassium hydroxide were properly characterized and studies were carried out for liquid phase applications. By FTIR it was possible to identify the functional groups alcohol, alkane and alkene, amide, bonds (C = O), namely quinones and lactones and pyrones. In the samples activated with H3PO4 and KOH new absorption bands relative to the carboxylic acid appear with the disappearance of the pyrone group. As far as the porous structure was concerned the carbon dioxide activated carbon samples reached apparent surface area and pore volume up to 2298 m2 /g and 0.99 cm3 /g, and an average pore width range (L0) between 0.65 to 3.52 nm respectively. The chemically activated samples show an apparent surface area between 323 and 1682 m2 /g and pore volume of 0.17 to 0.65 cm3 /g and average pore width around 1.5 to 6.16 nm. Activated carbons produced by activation with carbon dioxide are basic in nature, with pzc values between 6.68 and 11.90, where as in materials produced with activation with KOH and H3PO4 they are acidic with pcz between 2.2 and 4.7. Selected samples were tested for the adsorption of some problematic pesticides, namely MCPA, Diuron and methomyl from aqueous solutions. The maximum adsorption capacity was 325, 300 and 180 mg/g for MCPA and Metomil, in sample S EMB29, and for Diuron in sample M EMB63, respectively. We can highlight in this work the potential importance for the use of agricultural waste from the province of Benguela with the creation of value added products, activated carbons.