Activated carbon fibers prepared from cellulose and polyester–derived residues and their application on removal of Pb²⁺ ions from aqueous solution
2019
No presente trabalho, resíduos de celulose e denim derivado de celulose/poliéster foram utilizados com sucesso como precursores de carbono para a preparação de fibras de carbono ativadas com H₃PO₄ (ACFs), as quais foram aplicadas na remoção de íons Pb²⁺ de soluções aquosas . As ACFs foram preparadas sob condições de pirólise lenta, resultando na obtenção de materiais com altos valores de área superficial BET (SBET). Os materiais foram caracterizados por diversas técnicas analíticas e os resultados mostraram que possuem estruturas porosas bem desenvolvidas , com S <sub>BET</sub> de 1714 e 1743 m² g⁻¹ , para as ACFs obtidas a partir da celulose (ACFC) e dos resíduos de denim de celulose/poliéster (ACFCP), respectivamente. Adicionalmente, os materiais apresentaram uma estrutura mesoporosa bem desenvolvida . A análise termogravimétrica confirmou a estabilidade térmica dos materiais, enquanto as imagens de MEV atestaram o caráter fibroso . Os grupos superficiais foram explorados por meio de FTIR , titulação de Boehm e pH PZC , demonstrando a predominância de grupos ácidos na superfície de ambos os materiais. A eficiência de adsorção de Pb²⁺ em solução aquosa foi investigada, avaliando-se o efeito do pH da solução, tempo, concentração inicial do adsorvato e temperatura. Os resultados confirmaram o bom desempenho dos materiais na remoção de Pb²⁺, apresentando capacidades de adsorção em monocamada de 361,54 e 385,77 mg g⁻¹ para ACF C e ACF CP , respectivamente. Adicionalmente, os estudos termodinâmicos confirmaram a espontaneidade e a natureza exotérmica da adsorção, sugerindo um mecanismo sinérgico com influência da quimissorção e da troca iônica.