Carvão ativado de capim annoni (Eragrostis plana Nees) produzido por pirólise convencional e ativação química aplicado ao processo de remoção de fármacos

• Autor(a) principal: Cimirro, Nilton Fabiano Gelos Mendes
• Data de Publicação: 2021
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UNIPAMPA
• Texto Completo: http://dspace.unipampa.edu.br:8080/jspui/handle/riu/5930
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS; Engenharia; Carbono ativado; Engineering; Carbon, Activated

O presente estudo descreve a síntese, caracterização e aplicação do carvão ativado de Capim Annoni (Eragrostis plana Nees) através do método de pirólise em forno convencional e ativação química para remoção de dois compostos farmacêuticos, ácido acetilsalicílico (AAS) e o diclofenaco de sódio (DFC) de solução aquosa. O processo de síntese do carvão ativado de Capim Annoni (CA-EPN 700) consistiu de três etapas principais: ativação química da biomassa precursora com agente ativante (ZnCl2), pirólise em forno tubular convencional com rampa de aquecimento de 10ºC min-1 e mantido por 1 hora no patamar de 700ºC em atmosfera inerte e lixiviação ácida dos compostos inorgânicos. O CA-EPN 700 foi caracterizado pelas técnicas de Analise Elementar (CHN), Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Isotermas de Adsorção/dessorção de N2, Espectroscopia na Região do Infravermelho com Transformada de Fourier (FTIR-ATR), Método de Titulação de Boehm e Ponto de Carga Zero (pHPCZ). Os ensaios de adsorção dos fármacos (AAS e DFC) no CAEPN 700 foram realizados pelo procedimento de adsorção em batelada a 25ºC. Importantes parâmetros que podem influenciar na capacidade de adsorção dos fármacos (AAS e DFC) no CA-EPN 700 foram investigados como quantidade massa de adsorvente, pH da solução, tempo de contato entre adsorvente e adsorbato, e concentração inicial do adsorbato. A capacidade máxima de adsorção para AAS e DFC no CA-EPN 700 foram obtidas em pH 5. A quantidade mínima de massa de CA-EPN 700 necessária para obtenção das máximas capacidades de adsorção para AAS e DFC foram de 60 mg de CA-EPN 700 em 20 mL do adsorbato (AAS e DFC). A condição de equilíbrio foi satisfeita em 60 minutos para ambos compostos farmacêuticos estudados. Os modelos não lineares de equilíbrio Langmuir, Freundlich e Sips foram utilizados para descrever o mecanismo de interação entre adsorventeadsorbato. O modelo de equilíbrio de Sips foi o que melhor se ajustou ao conjunto de dados experimentais. Baseado no modelo de Sips a capacidade máxima de adsorção (Qmax) foi de 221.22 mg g-1 para AAS e 356,78 mg g-1 para o DFC. A cinética de adsorção dos compostos farmacêuticos (AAS e DFC) no CA-EPN 700 foram investigadas utilizando os modelos cinéticos não lineares de Pseudo-primeira ordem, Pseudo-segunda ordem e Elovich. O modelo cinético de Pseudo-segunda ordem foi o modelo que melhor descreveu a cinética de adsorção para ambos compostos farmacêuticos objetos de estudado deste trabalho apresentando altos valores de Coeficiente de determinação ajustado (R2 adj) mais próximos da unidade correspondente e baixos valores para desvio padrão (SD). Os resultados obtidos mostram a viabilidade da aplicação Capim Annoni como biomassa precursora para síntese de carvão ativado e também mostram que CA-EPN 700 pode ser utilizado para estudos de adsorção de AAS e DFC de solução aquosa.