Síntese e caracterização de biocarvões ativados a partir de resíduos de biomassa aplicados na remoção de herbicida 2,4-D em água

Abstract

Neste trabalho foi sintetizado e caracterizado materiais carbonosos porosos e aplicados na remoção do herbicida 2,4-D presente em amostra de água contaminada por meio da adsorção. Os carvões ativados (CAs) foram preparados utilizando três tipos diferentes de precursores de origem renovável e bastante comuns no Brasil: o bagaço da cana de açúcar, a casca do coco e o endocarpo do babaçu. O processo de produção dos carvões ativados foi conduzido por meio da carbonização e ativação física (com vapor de água) simultâneos dentro de um forno horizontal com rampa de aquecimento de 5,0 ºC min-1 até 800,0 ºC, com injeção de água em 200,0 ºC e com tempo de residência de 1 hora em 800,0 ºC. Também foram produzidos materiais carbonizados com os mesmos tipos de precursores e nas mesmas condições, porém sem ativação física para fins de comparação. Os CAs e as amostras carbonizadas foram caracterizados pelas técnicas: área superficial específica, termogravimetria, difração de raios-x, infravermelho, microscopia eletrônica de varredura, ressonância magnética nuclear e análise elementar do teor de oxigênio. As amostras dos CAs produzidos foram comparados com amostras comerciais produzidas pelas empresas Bahia Carbon (CA_BhC) e Merck (CA_MK), além de outros trabalhos reportados na literatura, em termos de área superficial específica utilizando o modelo proposto por Brunauer-Emmett-Teller por adsorção de gás N2 a 77 K. Os valores de área superficial específica encontrados para as amostras de carvões do bagaço da cana, da casca do coco e do babaçu foram iguais a 547, 991 e 1068 m2 g-1, respectivamente. O processo cinético de adsorção do 2,4-D em solução aquosa nos CAs foi estudado segundo os modelos de Langmuir e de Freundlich e comparados entre si. Já o estudo da interação intermolecular HerbicidaCarvão Ativado, considerando dois tipos de herbicidas, o (N-(fosfonometil)glicina) (glifosato) e o 2,4-D, foi realizada à luz da Modelagem Molecular Computacional pelo método semi empírico e os parâmetros termodinâmicos foram obtidos e avaliados.