Optimization of Sibipiruna activated carbon preparation by simplex-centroid mixture design for simultaneous adsorption of rhodamine B and metformin

Lucas Spessato, Vitor A. Duarte, Patrícia Viero, Heloisa Zanella, Jhessica M. Fonseca, Pedro A. Arroyo, Vitor C. Almeida

6/5/20211 min read

O presente artigo relata a aplicação do planejamento experimental de mistura simplex-centroide aumentado para a obtenção de um carvão ativado com alta área superficial BET, utilizando como reagentes KOH, K₂CO₃ e K₂C₂O₄ . A composição ótima da mistura foi de 2,51 g de KOH, 0,49 g de K₂CO₃ e ausência de K₂C₂O₄ , gerando um carvão ativado otimizado (CAop) com valor de SBET igual a 1984 m² g⁻¹. Os resultados obtidos demonstram que baixas quantidades de K₂CO₃ podem catalisar o desenvolvimento de poros na presença de KOH, aumentando a área superficial. Além disso, as dimensões fractais do CAop são maiores que 2,72, indicando que o material possui uma estrutura porosa complexa com irregularidades autossimilares em diferentes resoluções, conforme observado nas imagens de MEV. As curvas de TPD mostraram que o CAop apresenta diferentes fragmentos moleculares oxigenados, o que está de acordo com o valor de pH do PZC (5,05). O ACop foi aplicado na adsorção de rodamina B (RhB) e metformina (Met) em sistemas binários e monocomponentes. A adsorção simultânea a 30 °C revela que a capacidade de adsorção de RhB é de 630,94 mg g⁻¹ , enquanto para Met o valor é de 103,83 mg g⁻¹ .

Resumo