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Mesoporous activated carbon from industrial laundry sewage sludge: Adsorption studies of reactive dye Remazol Brilliant Blue R

2016

Taís L. Silva, Amanda Ronix, Osvaldo Pezoti, Lucas S. Souza, Patrícia K.T. Leandro, Karen C. Bedin, Karla K. Beltrame, André L. Cazetta, Vitor C. Almeida

11/1/20162 min ler

Carvão ativado mesoporoso (CA) foi preparado a partir de lodo de esgoto de lavanderia industrial por pirólise lenta seguida de ativação física com CO₂ e aplicado na remoção do corante reativo Remazol Brillant Blue R (RBBR) de soluções aquosas. O efeito da temperatura de ativação foi investigado. Os materiais foram caracterizados por difração de raios X (DRX), análise termogravimétrica (TGA), espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier (FT-IR), microscopia eletrônica de varredura (MEV) e isotermas de adsorção-dessorção de N₂ . Os carvões ativados (CAs) preparados a temperaturas de ativação de 750 °C (CA 750 ), 800 °C (CA 800 ) e 850 °C (CA 850 ) apresentaram áreas de superfície BET (SBET)de 159 m2g-1 , 156 m2g-1 e 65 m m2g-1 , respectivamente, e características mesoporosas com diâmetros médios de poros variando de 4,56 a 5,88 nm. As imagens de MEV indicaram a formação de cavidades nas superfícies dos CAs com o aumento da temperatura. Os padrões de DRX mostraram a presença de minerais nos CAs e no lodo de esgoto, como quartzo, muscovita, dolomita e calcita. Os teores inorgânicos e orgânicos foram evidenciados por TGA e os grupos superficiais por FT-IR. Os valores de pH do ponto de carga zero (PZC) indicaram características básicas para o carvão ativado 750 (AC 750 ) e ácidas para os carvões ativados 800 e 850 (AC 800 e AC 850) . O AC 750 foi aplicado na adsorção em solução aquosa em um reator de leito fluidizado circulante ( RBBR). A cinética e o equilíbrio de adsorção mostraram que os modelos de pseudo-segunda ordem e de Freundlich se ajustaram melhor aos dados experimentais. A capacidade máxima de adsorção em monocamada de Langmuir foi de 33,47 mg g⁻¹. Os parâmetros termodinâmicos indicaram que a adsorção é um processo espontâneo e favorecido em temperaturas mais elevadas (reação endotérmica). A regeneração térmica do AC 750 usado demonstrou que ele pode ser reutilizado em processos de adsorção.

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