Preparação do aerogel hidrofóbico RESULTADOS E DISCUSSÕES

Apresentação em tema: "Preparação do aerogel hidrofóbico RESULTADOS E DISCUSSÕES"— Transcrição da apresentação:

1 Preparação do aerogel hidrofóbico RESULTADOS E DISCUSSÕES
AVALIAÇÃO DO DESEMPENHO DO AEROGEL DE CELULOSE PRODUZIDO A PARTIR DO RESÍDUO DA INDÚSTRIA MOVELEIRA PARA SORÇÃO DE ÓLEO PROBIC/FAPERGS Kirk Lopes, Pablo Beluck de Oliveira, Ademir José Zattera e Marcelo Godinho INTRODUÇÃO Combustíveis fosseis têm papel significativo na matriz energética mundial, porém quando há derramamento ou vazamento de petróleo ocorre um grande desequilíbrio de fauna e flora dos ecossistemas, principalmente nos oceanos que são de suma importância para o meio ambiente. Métodos físicos de remediação de derramamentos de petróleo consistem na sua sorção com materiais que tenham a capacidade de interagir seletivamente com óleo. Materiais celulósicos têm origem natural, e após o tratamento químico conjunto com a explosão a vapor, podem se tornar apropriados para uso como sorvente de óleos. Figura 9: Gota de água sobre o aerogel hidrofóbico OBJETIVO Figura 8: Micrografias MEV do aerogel 500x Avaliação do desempenho de sorção de óleo de um aerogel produzido a partir de nanofibras de celulose obtidas de resíduos da indústria moveleira (Pinus elliottii). Ângulos de contato maiores que 90º entre água e adsorvente indicam hidrofobicidade. O resultado obtido no ensaio de ângulo de contato do aerogel foi de 138,78º 0,78, confirmando a sua hidrofobicidade (Figura 9). 1 MATERIAL E MÉTODOS - Resíduo de Pinus Elliotti; - Reagentes de grau analítico (ácidos, bases, sais e outros); Preparação do aerogel hidrofóbico Secagem Modificação superficial do aerogel METILTRIMETOXISILANO Figura 11: Taxa de sorção de petróleo em função do tempo 24h 105°C Figura 10: Curva de sorção em função do tempo para o petróleo (25ºC) Conforme as Figuras 10 e 11 há uma redução significativa da capacidade de sorção de petróleo do aerogel a partir de 35s, bem como a taxa de sorção máxima de petróleo é observada nos instantes iniciais do experimento. A partir de 75s ocorre a saturação do aerogel. Figura 2: Resíduo de Pinus Elliotte AEROGEL Figura 3: Estufa com Circulação de ar Liofilização Figura 1: Pinus Elliotte Figura 13: Taxa de sorção de óleo vegetal em função do tempo Figura 12: Curva de sorção em função do tempo para óleo vegetal (25ºC) Explosão a vapor Conforme é observado nas Figuras 12 e 13 há uma redução significativa da capacidade de sorção de óleo vegetal do aerogel a partir de 180s, bem como a taxa de sorção máxima também é observada nos instantes iniciais do experimento (15 s). Figura 6: Liofilizador CONCLUSÃO Cominuir amostra No processo de explosão a vapor a melhor condição experimental foi observada para uma razão volumétrica (CH3COOH(80%): HNO3 (65%): biomassa (g) de 15:2:1 a 120°C e tempo de 30 minutos. Nestas condições operacionais foi obtido um rendimento superior a 90% em celulose e a remoção completa da hemicelulose e da lignina. A capacidade de sorção máxima experimental do aerogel hidrofóbico para o petróleo foi de 19,55 0,10 góleo.gaerogel-1, bem como a capacidade de sorção máxima experimental para o óleo vegetal foi de 13,73 0,62 góleo.gaerogel-1. Diante dos resultados obtidos no presente trabalho pode-se concluir que o aerogel hidrofóbico obtido a partir de resíduos de madeira da indústria moveleira é adequado para a sorção de petróleo e óleo vegetal, com potencial para ser aplicado para derramamentos com petróleo e óleo vegetal. Figura 4:Reator de explosão a vapor Figura 5: Moinho de fricção ultrafina RESULTADOS E DISCUSSÕES REFERÊNCIAS [1] OLIVEIRA P. B. Produção De Um Aerogel A Partir De Nanofibras De Celulose Obtidas De Resíduos Da Indústria Moveleira (Pinus Elliottii) Para Sorção De Óleos Dissertação de Mestrado, PGEPROTEC – UCS, 2017 [2] OLIVEIRA P. B.; GODINHO M.; ZATTERA A. J. Oils sorption on hydrophobic nanocellulose aerogel obtained from the wood furniture industry waste. Cellulose, v. 25, p , 2018. . As micrografias evidenciam a formação de espaços entre as estruturas bidimensionais (Figura 7), característicos de aerogéis produzidos por liofilização. Estes vazios são previamente ocupados por cristais de gelo formados em processos de congelamento lento. Na Figura 8 é possível visualizar estruturas de uma rede de vazios disponíveis para sorção. Agradecimentos Figura 7: Micrografias MEV do aerogel 50x