Síntese, caracterização e funcionalização de organo-magadiita para captura de CO2
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2017 |
Tipo de documento: | Tese |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) |
Texto Completo: | https://hdl.handle.net/20.500.12733/1634626 |
Resumo: | Orientador: Heloise de Oliveira Pastore |
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Síntese, caracterização e funcionalização de organo-magadiita para captura de CO2Synthesis, characterization and functionalization of organo-magadiite for CO2 captureOrgano-magadiitaFuncionalizaçãoPolietilenoiminaDióxido de carbonoAdsorçãoOrgano-magadiiteFunctionalizationPolyethylenimineCarbon dioxideAdsorptionOrientador: Heloise de Oliveira PastoreTese (doutorado) ¿ Universidade Estadual de Campinas, Instituto de QuímicaResumo: Organo-magadiita teve seu espaço interlamelar funcionalizado com diferentes organosilanos (CPTS, GPTS, MPTS, APTS e TMSPETA) com diferentes concentrações, para fornecer o material organosilano-magadiita. Os materiais modificados com CPTS, GPTS e MPTS foram posteriormente reagidos com a polietilenoimina (PEI, formada por aminas primárias, secundárias e terciárias) na tentativa se obter um adsorvente do tipo lamelar à base de aminas. A organo-magadiita também foi funcionalizada com o organosilano APTS, com diferentes concentrações e com TMSPETA. Esse último foi funcionalizado juntamente com o organosilano GPTS na tentativa de obter um adsorvente com o espaço interlamelar expandido. Todas as etapas de síntese foram caracterizadas por diferentes técnicas (DRX, IV, RMN de 13C e 29Si, CHN e TGA) e confirmaram a ligação covalente tanto dos organosilanos quanto da PEI no suporte inorgânico. Esses adsorventes foram estudados na adsorção de CO2 (5 % em He), utilizando uma balança gravimétrica. Os adsorventes apresentaram uma capacidade de adsorção na faixa de 0,04-0,49 mmol g-1, com melhor temperatura de adsorção em 75 °C, durante 3 h. Os adsorventes PEI@xCP@MAG e PEI@GP@MAG foram escolhidos para serem estudados na captura e separação de CO2 (pós-combustão e separação de gás natural) em altas pressões. A capacidade de adsorção de CO2 e a eficiência obtida estão na faixa de 0,24-0,49 mmol g-1 e 0,14-0,30, respectivamente, a 1 bar e 75 ° C, durante 3 h. As isotermas de adsorção foram ajustadas e apresentaram baixos valores de desvio padrão e boa correlação. A partir dos parâmetros obtidos para os gases puros, as misturas binárias CO2/N2 e CO2/CH4 foram preditas. Os adsorventes mostraram boa seletividade (CO2/N2 = 111-279 e CO2/CH4 = 10-83) em 1 bar. O presente estudo sugere que silicatos lamelares, como a magadiita, quimicamente modificada com aminas, são adsorventes promissores capazes de separar CO2 em diferentes cenários de emissãoAbstract: Organo-magadiite had its interlayer space functionalized with different organosilanes (CPTS, GPTS, MPTS, APTS and TMSPETA) with different concentrations, to provide the organosilane-magadiite material. The materials modified with CPTS, GPTS and MPTS were subsequently reacted with the polyethyleneimine (PEI, formed by primary, secondary and tertiary amines) in an attempt to obtain an amine-type lamellar adsorbent. Organo-magadiite was also functionalized with the organosilane APTS, with different concentrations and with TMSPETA. The latter was functionalized together with the organosilane GPTS in an attempt to obtain an adsorbent with the expanded interlamellar space. All the synthesis steps were characterized by different techniques (XRD, FTIR, 13C and 29Si NMR, CHN and TGA) and confirmed the covalent binding of both organosilanes and PEI in the inorganic support. These adsorbents were studied in the adsorption of CO2 (5% in He), using a gravimetric balance. The adsorbents had an adsorption capacity in the range of 0.04-0.49 mmol g-1, with the best adsorption temperature at 75 °C for 3 h. The PEI@xCP@MAG and PEI@GP@MAG adsorbents were chosen to be studied in the capture and separation of CO2 (post combustion and separation of natural gas scenarios) at high pressures. The adsorption capacity of CO2 and the efficiency obtained are in the range of 0.24-0.49 mmol g-1 and 0.14-0.30 respectively, at 1 bar and 75 °C for 3 h. The adsorption isotherms were adjusted and presented low values of standard deviation and good correlation. From the parameters obtained for the pure gases, the CO2/N2 and CO2/CH4 binary mixtures were predicted. The adsorbents showed good selectivity (CO2/N2 = 111-279 and CO2/CH4 = 10-83) at 1 bar. The present study suggests that layered silicates, such as magadiite, chemically modified with amines, are promising adsorbents capable of separating CO2 in different emission scenariosDoutoradoQuímica InorgânicaDoutor em CiênciasCAPES1244933[s.n.]Pastore, Heloise de Oliveira, 1962-Bertran, Celso AparecidoCorbi, Pedro PauloSouza, Michèle Oberson dePergher, Sibele Berenice CastellãUniversidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Instituto de QuímicaPrograma de Pós-Graduação em QuímicaUNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINASVieira, Rômulo Batista, 1986-20172017-09-27T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdf1 recurso online (171 p.) : il., digital, arquivo PDF.https://hdl.handle.net/20.500.12733/1634626VIEIRA, Rômulo Batista. Síntese, caracterização e funcionalização de organo-magadiita para captura de CO2. 2017. 1 recurso online (171 p.) Tese (doutorado) ¿ Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Química, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1634626. Acesso em: 3 set. 2024.https://repositorio.unicamp.br/acervo/detalhe/1060804Requisitos do sistema: Software para leitura de arquivo em PDFporreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instname:Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instacron:UNICAMPinfo:eu-repo/semantics/openAccess2018-11-01T11:10:38Zoai::1060804Biblioteca Digital de Teses e DissertaçõesPUBhttp://repositorio.unicamp.br/oai/tese/oai.aspsbubd@unicamp.bropendoar:2018-11-01T11:10:38Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)false |
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