H₃PO₄–activated carbon fibers of high surface area from banana tree pseudo-stem fibers: Adsorption studies of methylene blue dye in batch and fixed bed systems
2021
O presente trabalho relata a preparação e caracterização de fibras de carbono ativadas (FCA) a partir do pseudocaule da bananeira. As FCA foram preparadas por pirólise lenta utilizando duas metodologias: (i) impregnação direta da matéria-prima com H₃PO₄ e pirólise (FCA I) e ( ii ) carbonização hidrotérmica prévia (CHT) da matéria-prima seguida de impregnação com H₃PO₄ e pirólise (FCA II) . A caracterização dos materiais mostrou que a FCA II apresenta maior área superficial BET ( SBET ) (1975 m² g⁻¹ ) do que a FCA I (1436 m² g⁻¹ ), maior uniformidade das microfibras e superfície mais ácida. A FCA II foi aplicada na adsorção do corante azul de metileno (AM) utilizando os sistemas de banho e leito fixo. Os modelos cinéticos de pseudo-primeira ordem, pseudo-segunda ordem e Elovich, os modelos de equilíbrio de Langmuir, Freundlich e Dubinin-Radushkevich, bem como os modelos de adsorção em leito fixo de Thomas e Yoon-Nelson, foram ajustados aos dados experimentais. Os resultados indicaram alta capacidade de adsorção em monocamada de MB no ACF II ( Qm = 728,9 mg g⁻¹ ), sendo o processo espontâneo e exotérmico. O estudo em leito fixo apresentou uma capacidade máxima de adsorção ( qs ) de 714,0 mg g⁻¹ , tempo de exaustão de 512,4 e valores de R² superiores a 0,99 para os modelos de Thomas e Yoon-Nelson.