Comparative study of the adsorption mechanisms of caffeine and Remazol brilliant blue R dye on activated carbon from alpaca fiber residue
Este trabalho descreve a preparação de um novo carvão ativado ( CA ), utilizando resíduo de fibra de alpaca como precursor de carbono e H₃PO₄ como agente ativador químico, para estudos de compostos orgânicos em meio aquoso. O CA obtido foi devidamente caracterizado por meio de técnicas e metodologias analíticas e, em seguida, aplicado em estudos de adsorção de soluções aquosas puras de cafeína (CFN) e do corante azul brilhante R Remazol (RBBR). O CA apresentou alto rendimento (35,06%), área superficial BET ( S <sub> BET</sub> ) de 256 m² g⁻¹ e predominância de grupos ácidos em sua superfície (pH <sub>ZPC</sub> = 3,0). Os modelos cinéticos de pseudo-primeira ordem, pseudo-segunda ordem, Elovich e de difusão de Knudsen e intrapartícula foram ajustados aos dados experimentais, indicando uma interação mais forte do RBBR com a superfície do CA e maior difusão da CFN através de seus poros. Os modelos de equilíbrio mostraram que o modelo de Langmuir apresentou melhor ajuste para o sistema CFN-AC e o modelo de Freundlich para o sistema RBBR-AC, sugerindo adsorção em monocamada para o CFN e em multicamada para o RBBR, com valores de Q <sub> max </sub> de 38,4 e 20,1 mg g <sup> -1</sup> , respectivamente. Além disso, o valor de E determinado por este modelo para o sistema RBBR-AC ( E = 24,1 kJ mol <sup>-1</sup> ) foi maior do que o do CFN-AC ( E = 9,13 kJ mol <sup>-1 </sup>). Este estudo demonstra que o carvão ativado (CA) proveniente de resíduos de fibra de alpaca é um adsorvente potencial para a remoção de poluentes orgânicos em meio aquoso e que os mecanismos de adsorção para o CFN e o RBBR diferem principalmente na difusão de suas moléculas através dos poros do CA.