AVALIAÇÃO DE SISTEMAS NANOESTRUTURADOS NA EXTRAÇÃO DE GÁS SULFÍDRICO

INTRODUÇÃO: Com a descoberta do grafeno, muitas pesquisas começaram a ser feitas sobre a utilização do óxido de grafeno (OG), nas mais diversas áreas. Uma delas, pela sua grande área superficial, é o seu uso como um adsorvente em sistemas de filtração. Além do OG, substratos vêm sendo avaliados como agentes de purificação em sistemas de fase líquida ou gasosa, como materiais a base de celulose, biomassa e alguns outros materiais com uma alta porosidade. No caso das biomassas, a silagem de milho é um material viável e com grande potencial para essa aplicação, já que é um resíduo lignocelulósico gerado em grande quantidade na agricultura. – OBJETIVOS: Com base nesse contexto, o objetivo principal desse trabalho foi estudar a possibilidade de aplicação de sistemas nanoestruturados a base de celulose, silagem de milho e óxido de grafeno para purificação de biogás. – MATERIAIS E MÉTODO: Pra isso, o OG foi produzido por meio de esfoliação eletroquímica em ácido sulfúrico diluído (12%, 25% e 50% m/V) seguindo o método e Pei et al. (2018) . Após feita a neutralização e extração do meio, o material grafítico esfoliado (OG) foi disperso em 2g de silagem de milho em pó. Depois de disperso, o material foi filtrado, lavado e seco em estufa (80°C) por 24 horas. Os sistemas de filtração (aerogéis) foram produzidos, dispersando a silagem contendo OG em água, adicionando 1,0g de polpa de celulose bacteriana e 1,0g de gelatina em 50mL de água formando um gel. As dispersões foram condicionadas em colunas de vidro, congeladas e liofilizadas. Os sistemas nanoestruturados contendo OG (SL_12%OG, SL_25%OG e SL_50%OG), foram analisados e comparadas com um grupo controle contendo apenas silagem de milho, por espectroscopia de infravermelho (ATR-FTIR), Difração de Raios-X (DRX) e Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV). Parâmetros de adsorção dos aerogéis foram realizados, usando os modelos de Langmuir e Freundlich e azul de metileno como adsorbato. – RESULTADOS: Pelas análises de ATR-FTIR, foi possível identificar identificar a presença de grupos funcionais carboxilados (1650 cm-1) e epóxidos (1270 cm-1), característicos do óxido de grafeno, o que indica que a esfoliação eletroquímica foi efetiva na oxidação do grafite. Já pelo DRX, foi possível observar os picos cristalográficos típicos de matrizes de celulose do TIPO I. Já as análises morfológicas dos aerogéis por MEV, observou-se que um sistema micro-poroso heterogêneo com diâmetro médio de 270 μm. Na avaliação dos sistemas como adsorventes, os resultados preliminares pelos modelos de Langmuir e Freundelich, indicam que os aerogéis mostram-se adequados, necessitando avaliar outros modelos cinéticos mais adequados para sistemas que contenham variação de tamanho de poros. – CONSIDERAÇÕES FINAIS: Pelos resultados obtidos nesta etapa do estudo, a utilização de aerogéis mostraram-se promissoras, sendo possível incorporar nanoestruturas de alta área superficial, com o objetivo de aumentar a eficiência e capacidade filtrante deste tipo de sistema, sendo necessário estudos posteriores para avaliar experimentalmente modelos cinéticos de adsorção de gases para validação efetiva na purificação de biogás, além de indicar novas aplicações dos aerogéis como biomateriais de baixo custo e alto valor agregado.