@MASTERSTHESIS{ 2019:121403465, title = {Produção de carvão ativado de resíduos de grãos de canola visando remediação de recursos hídricos contaminados por metais tóxicos}, year = {2019}, url = "http://tede.unioeste.br/handle/tede/4595", abstract = "Os resíduos da agroindústria possuem alto potencial adsorvente na remoção de metais tóxicos de águas, e se receberem modificações químicas, físicas e térmicas, é possível elevar essa remoção ainda mais. O objetivo deste estudo foi avaliar o uso de resíduos de grãos de canola como material precursor para produção de carvões ativados quimicamente e fisicamente e avaliar esses materiais adsorventes na sorção dos íons metálicos Cd2+ e Pb2+ de águas contaminadas. Para isso, foram desenvolvidos carvões ativados com NaOH, ZnCl2, H3PO4 e CO2, dando origem a 9 materiais adsorventes, que foram caracterizados quanto ao teor de elementos químicos, aspectos estruturais, (espectroscopia de infravermelho - FTIR), aspectos morfológicos (microscopia eletrônica de varredura - MEV), ponto de carga zero (pHPCZ), estabilidade térmica (TG/DTG), área superficial, tamanho e volume de poros por (estimados por BET e BJH). Depois desta etapa, foram realizadas avaliações para determinar as condições ótimas de sorção (pH versus dose de adsorvente) por meio de análise multivariável por meio da adoção de um delineamento central composto rotacional (DCCR). A cinética de adsorção foi avaliada por meio dos modelos matemáticos lineares e não lineares de pseudo-primeira ordem, pseudo-segunda ordem, Elovich e difusão intrapartícula. Para os melhores materiais adsorventes, foram calculadas isotérmas de sorção conforme os modelos matemáticos lineares e não lineares de Langmuir, Freundlich, Dubinin-Radushkevich (D-R) e Sips. O efeito da concentração inicial, termodinâmica de adsorção e a dessorção também foram estudados. A MEV evidenciou que os carvões produzidos apresentaram estruturas regulares e bem formadas com elevada porosidade, e pelo FTIR foi observada a presença de grupos hidroxilas, alifáticos, fenólicos, carboxílico, inferindo que o adsorvente possui características favoráveis à adsorção. As modificações químicas (NaOH, ZnCl2 e H3PO4 – 1 mol L-1), físicas (CO2) e a pirólise (temperatura até 750 °C) alteraram o ponto de carga zero dos adsorventes testados. As condições ótimas de adsorção dos íons Cd2+ e Pb2+ foram: pH: 5,0; massa do adsorvente: 4 g L1 e tempo de equilíbrio médio de 40 min para todos os adsorventes testados. De maneira geral os modelos de pseudo-segunda ordem e D-R sugeriram a predominância de fisissorção, e os melhores ajustes matemáticos (R2) ocorreram pelos modelos não lineares. A maior eficiência de remoção ocorreu em todos os casos para as menores doses de adsorventes avaliadas, com altas taxas de dessorção para Cd2+ e Pb2+. A maioria dos materiais se ajustaram para os modelos de Langmuir, Freundlich e D-R, sugerindo a ocorrência de adsorção física em mono e multicamadas. O estudo de termodinâmica demonstrou que os processos foram em sua maioria espontâneos ou tornaram-se espontâneos à medida que ocorre a elevação de temperatura e apontaram para a ocorrência de adsorção física. Contudo, infere-se que os carvões ativados possuem maior eficiência de remoção de Cd2+ e Pb2+ quando comparados aos biossorventes de canola. Além disso, estudos futuros que visem avaliar outras variáveis do processo, tais como, a variação da temperatura e do tempo de pirólise são desejáveis, devido à biomassa residual de canola apresentar características extremamente favoráveis a produção de carvões ativados.", publisher = {Universidade Estadual do Oeste do Paraná}, scholl = {Programa de Pós-Graduação em Agronomia}, note = {Centro de Ciências Agrárias} }