Utilization of piassava fibers (Attalea funifera) for activated carbons preparation

Abstract

As fibras de piaçava, resíduo da indústria de vassouras, foram utilizadas como material precursor na preparação de carvões ativados. Foram preparados carvões ativados quimicamente com cloreto de zinco, ácido fosfórico e cloreto férrico e carvões ativados fisicamente com dióxido de carbono e vapor d´água. Os carvões obtidos foram caracterizados por adsorção/dessorção de N¬2 para cálculo da área BET, análise elementar (CHN), análise termogravimétrica (ATG), espectroscopia na região do infravermelho (FTIR) e microscopia eletrônica de varredura (MEV). Os materiais foram testados quanto à capacidade de adsorção de contaminantes em meio aquoso: azul de metileno, vermelho reativo, fenol, íon Cr+6, íon Cu+2 e íon Zn+2. Os carvões da piaçava apresentaram alto rendimento e os materiais obtidos por ativação química tiveram maior rendimento que os ativados fisicamente. O CA ZnCl2 foi o que apresentou maior área superficial (1190 m2 g-1) e o CA H3PO4, o maior volume de poros (0,543 cm3 g-1). Pela análise de CHN, verificaram-se, após a pirólise e a ativação da piaçava, o aumento dos teores de carbono e a diminuição dos teores de oxigênio e hidrogênio. A ATG, sob fluxo de N2, mostrou que os CAs da piaçava são estáveis até, aproximadamente, 500°C, com exceção do CA FeCl3, o qual começa a se degradar a 300°C. As micrografias mostraram que as morfologias dos carvões preparados são semelhantes entre si e diferentes do material precursor (piaçava). Os espectros de infravermelho confirmaram a pirólise dos materiais. Os carvões preparados demonstraram ser bons adsorventes dos contaminantes testados. O CA ZnCl2 foi mais eficiente na adsorção do azul de metileno e do Cu+2. O CA H2O foi melhor adsorvente para o vermelho reativo e fenol, enquanto o CA CO2 foi para os íons Cr+6 e Zn+2