Preparação de carvões mesoporosos e sua aplicação no tratamento de água

Dissertação apresentada na Faculdade de ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa para obter o Grau de Mestre em Engenharia Química e Bioquimica

O objectivo deste trabalho foi estudar o efeito da concentração de surfactantes catiónico e aniónicos (brometo de cetiltrimetil amonio) e (dodecil sulfato de sódio) na textura porosa dum xerogel de carbono. A primeira parte do trabalho consistiu na síntese dos carvões a partir da técnica sol-gel por meio de reacções de adição e condensação entre o resorcinol e o formaldeído usando carbonato de sódio para estabilizar a suspensão e iniciar a reacção. À mistura reaccional adicionou-se surfactantes na quantidade desejada. Seguiu-se o tempo de cura e posterior secagem e pirólise numa atmosfera com azoto. Os carvões obtidos foram caracterizados por: adsorção do azoto a 77K (-196 ) e determinação do pHpzc. Realizaram-se ensaios cinéticos e de equilíbrio de adsorção em soluções aquosas com o corante vermelho de Remazol, a pH 2. Os resultados cinéticos experimentais foram ajustados aos modelos cinéticos de pseudo-primeira ordem e pseudo-segunda ordem, e as isotérmicas de adsorção foram ajustadas ao modelo de Langmuir e ao modelo de Freundlich. Os melhores ajustes foram obtidos para o modelo cinético de pseudo-segunda ordem e para o modelo de Langmuir. Verificou-se que o processo de adsorção parece estar associado ao tamanho do poro e à química superficial do carvão. A capacidade de adsorção é maior para o carvão com um tamanho médio de poro mais elevado e que simultaneamente apresenta maior microporosidade.