Produção de carvão ativado a partir de bagaço de uva (Vitis labrusca, variedade bordô) por ativação química com ZnCl2 e sua aplicação na adsorção de fenol
Autor: Amanda Ferreira Scholant (Currículo Lattes)
Resumo
Este estudo investigou a produção de carvão ativado a partir do bagaço de uva Vitis labrusca por meio de ativação química com ZnCl e posterior carbonização em diferentes temperaturas e tempos, utilizando um planejamento fatorial fracionário. O melhor desempenho para a adsorção de fenol foi obtido a 800 °C por 120 min, alcançando uma capacidade máxima de adsorção de 54,04 mg g¹.O carvão ativado apresentou elevada área superficial específica (1017,58 m² g¹), estrutura meso- e microporosa (isotermas do tipo I e IVa com histerese H4), presença de grupos funcionais oxigenados e boa estabilidade térmica. A cinética de adsorção foi estudada em diferentes concentrações de fenol (50-150 mg L¹), e os dados experimentais foram ajustados aos modelos de pseudo-primeira ordem, pseudo-segunda ordem e Elovich. Os resultados demonstraram que o modelo de pseudo-segunda ordem descreveu melhor os dados cinéticos. Em relação aos estudos de equilíbrio, a capacidade máxima de adsorção foi de 180 mg g¹. . Os estudos de equilíbrio mostraram que o modelo de Freundlich foi o mais adequado para descrever o fenômeno. A análise termodinâmica indicou que a adsorção foi espontânea e favorável, com valores de G° de 18,85, 20,03 e 21,53 kJ mol¹ a 25, 45 e 55 °C, respectivamente, H° de 6,2 kJ mol¹ e S° de 83,8 J mol¹ K¹ , demonstrando que temperaturas mais elevadas favorecem a adsorção. Os testes de reuso mostraram que, após cinco ciclos de adsorção-dessorção, o adsorvente manteve sua integridade mecânica e estabilidade física. Esses resultados confirmam que o carvão ativado derivado do bagaço de uva é um material eficiente para a remoção de fenol de soluções aquosas.