Síntese e caracterização de materiais mesoporosos para a captura de CO2: influência do óxido de níquel

Several materials are currently under study for the CO2 capture process, like the metal oxides and mixed metal oxides, zeolites, carbonaceous materials, metal-organic frameworks (MOF's) organosilica and modified silica surfaces. In this work, evaluated the adsorption capacity of CO2 in mesoporous materials of different structures, such as MCM-48 and SBA- 15 without impregnating and impregnated with nickel in the proportions 5 %, 10 % and 20 % (m/m), known as 5Ni-MCM-48, 10Ni-MCM-48, 20Ni-MCM-48 and 5Ni-SBA-15, 10NiSBA-15, 20Ni-SBA-15. The materials were characterized by means of X-ray diffraction (XRD), thermal analysis (TG and DTG), Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR), N2 adsorption and desorption (BET) and scanning electron microscopy (SEM) with EDS. The adsorption process was performed varying the pressure of 100 - 4000 kPa and keeping the temperature constant and equal to 298 K. At a pressure of 100 kPa, higher concentrations of adsorption occurred for the materials 5Ni-MCM-48 (0.795 mmol g-1 ) and SBA-15 (0.914 mmol g-1 ) is not impregnated, and at a pressure of 4000 kPa for MCM-48 materials (14.89 mmol g-1) and SBA-15 (9.97 mmol g-1) not impregnated. The results showed that the adsorption capacity varies positively with the specific area, however, has a direct dependency on the type and geometry of the porous structure of channels. The data were fitted using the Langmuir and Freundlich models and were evaluated thermodynamic parameters Gibbs free energy and entropy of the adsorption system

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES

Diversos materiais estão atualmente em estudo para o processo de captura de CO2, a exemplo dos óxidos metálicos e óxidos metálicos mistos, zeólitas, materiais carbonáceos, estruturas metal-orgânicas (MOF’s), organosílica e superfícies de sílica modificadas. Neste trabalho, analisou-se a capacidade de adsorção de CO2 em materiais mesoporosos de diferentes estruturas, como o MCM-48 e SBA-15, sem impregnação e impregnados com níquel nas proporções 5 %, 10 % e 20 % (m/m), denominados como 5Ni-MCM-48, 10NiMCM-48, 20Ni-MCM-48 e 5Ni-SBA-15, 10Ni-SBA-15, 20Ni-SBA-15. Os materiais foram caracterizados através das análises de difração de raios X (DRX), análise térmica (TG e DTG), espectroscopia na região do infravermelho com transformada de Fourier (FT-IR), adsorção e dessorção de N2 (BET) e microscopia eletrônica de varredura (MEV) com EDS. O processo de adsorção foi realizado variando-se a pressão de 100 - 4000 kPa e mantendo-se a temperatura constante e igual a 298 K. Na pressão de 100 kPa, as maiores concentrações de adsorção ocorreram para os materiais 5Ni-MCM-48 (0,795 mmol g-1 ) e SBA-15 (0,914 mmol g -1 ) não impregnado, e, na pressão de 4000 kPa, para os materiais MCM-48 (14,89 mmol g-1 ) e SBA-15 (9,97 mmol g-1 ) não impregnados. Os resultados mostraram que a capacidade de adsorção varia positivamente com a área específica, no entanto, apresenta uma dependência direta com o tipo e geometria dos canais da estrutura porosa. Os dados obtidos foram ajustados através dos modelos de Langmuir e Freundlich e os parâmetros termodinâmicos avaliados foram energia livre de Gibbs e entropia do sistema de adsorção