Síntese, caracterização e aplicação de MCM-41 funcionalizado com diisopropilamina no processo de adsorção do dióxido de carbono

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DATA DE PUBLICAÇÃO

2009

RESUMO

As emissões de CO2 na atmosfera vêm aumentando sucessivamente devido a vários mecanismos provocados pela ação humana, principalmente como a queima de combustíveis fósseis e processos químicos industriais. Isso leva ao aumento da temperatura média na atmosfera, a qual chamamos de aquecimento global. A busca por novas tecnologias para minimizar os impactos ambientais decorrentes deste fenômeno tem sido investigadas. A captura de CO2 é uma das alternativas que podem ajudar a diminuir as emissões desses gases. O CO2 pode ser capturado através do processo de adsorção utilizando adsorventes seletivos para este fim. Foram sintetizados pelo método hidrotérmico, materiais do tipo MCM-41 e Al- MCM-41 na razão molar Si/Al igual a 50. Os géis de sínteses foram preparados partindo deuma fonte de silício, sódio, água destilada e alumínio no caso do Al-MCM-41. O período de síntese dos materiais foi de 5 dias em autoclave a 100C. Após esse tempo os materiais foram filtrados, lavados e secos em estufa a 100C durante 4 horas, e posteriormente calcinados a 450C. Em seguida os materiais calcinados foram funcionalizados com a Di-iso-propilamina (DIPA) através do método de impregnação por via úmida. Foi utilizado 0,5 g de material mesoporoso para 3 mL de DIPA. Os materiais funcionalizados ficaram em um recipiente fechado durante 24 horas, e após esse período foram secos em temperatura ambiente durante 2 horas. Posteriormente foram submetidos a um tratamento térmico a 250C durante 1 hora. Estes materiais foram utilizados para o processo de adsorção de CO2 e foram caracterizados por DRX, FT-IR, BET/BJH, MEV, EDX e TG/DTG. Os ensaios de adsorção de CO2 foram realizados nas seguintes condições: 100 mg de adsorvente, temperatura de 75C sob fluxo de 100 mL/min de CO2 durante 2 horas. A dessorção do CO2 foi realizada através da termogravimetria, da temperatura ambiente até 900C, sob fluxo de 25 mL/min de He e uma razão de 10C/min. Os difratogramas de raios-X para as amostras sintetizadas apresentaram os picos característicos do MCM-41, evidenciando que a estrutura do mesmo foi obtida. Para as amostras funcionalizadas observou-se uma diminuição das intensidades desses picos, consequentemente, uma diminuição do ordenamento estrutural do material. No entanto, a estrutura mesoporosa foi preservada. Os testes de adsorção mostraram que o MCM-41 funcionalizado se apresentou como um material adsorvente promissor, para captura de CO2, com uma perda de massa referente à dessorção do CO2 de 7,52 %, enquanto que no Al-MCM- 41 funcionalizado não apresentou essa perda

ASSUNTO(S)

quimica peneiras moleculares mesoporosas amine adsorção de co2 adsorption of co2 amina mesopores molecular sieves

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