Estudo da capacidade de adsorção de poluentes atmosféricos em pellets à base de quitosana e MOF de ferro

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dc.contributor.advisorMambrini, Raquel Vieira
dc.contributor.advisor-coRezende, Patrícia Sueli de
dc.contributor.advisor-coLatteshttp://lattes.cnpq.br/9451950811333244
dc.contributor.advisorLatteshttp://lattes.cnpq.br/2859884193381045
dc.contributor.authorMartins, Pâmela Vicente
dc.contributor.authorLatteshttp://lattes.cnpq.br/5773571095602294
dc.contributor.refereeMambrini, Raquel Vieira
dc.contributor.refereeResende, Patrícia Sueli de
dc.contributor.refereeBracarense, Adriana de Almeida Pinto
dc.contributor.refereeLima, Diana Quintão
dc.contributor.refereeNeta, Luzia Sergina de França
dc.date.accessioned2025-04-25T19:56:20Z
dc.date.available2025-04-25T19:56:20Z
dc.date.issued2022-08-26
dc.description.abstractO aumento do nível de dióxido de carbono (CO2) na atmosfera resultante de emissões antropogênicas é um dos principais problemas ambientais enfrentados pela civilização atualmente. A maior fonte de emissão de CO2 em todo mundo é proveniente da queima intensiva de combustíveis fósseis. Como o CO2 é um dos principais gases responsável pela intensificação do efeito estufa, o aumento da sua concentração na atmosfera causa o aquecimento global, que acarreta inúmeros impactos ambientais. Dentre as técnicas de separação e purificação de gases, o processo de adsorção tem se destacado como método de tratamento promissor por apresentar vantagens como, alta eficiência, baixo consumo de energia, fácil regeneração e reciclagem dos adsorventes, além de ter condições de operação simples, podendo assim atuar em larga escala. E para contribuir no processo de adsorção estão as MOFs. Listadas pela IUPAC como umas das inovações químicas que contribui para um futuro sustentável, devido ao seu alto potencial de aplicação, particularmente atuando como adsorventes em tecnologias de separação de gases. Mas pelo fato das MOFs serem um pó fino, geralmente não são usadas em leitos fixos devido à grande queda de pressão que essas partículas finas causam. E para realizar processo de adsorção em uma escala maior utilizando leito fixo, esses materiais porosos precisam ser moldados em partículas maiores, como os pellets. Portanto o objetivo deste trabalho foi reproduzir a síntese de uma MOF à base de ferro e ácido tereftálico que já foi sintetizada pelo nosso grupo de pesquisa. A partir da MOF sintetizou pellets utilizando o aglutinante natural quitosana. Os materiais MOF-Fe(BDC), e os Pellets (1:1) e Pellets (2:1) foram caracterizados por IV, TG, DRX e BET. Através dessas análises foi possível inferir que a MOF-Fe(BDC) sintetizada neste trabalho é a mesma produzida por nosso grupo de pesquisa. E os pellets foram obtidos e se mostraram estruturas estáveis. Após as caracterizações a MOF-Fe(BDC) e os Pellets foram aplicados em testes gravimétricos de adsorção do dióxido de carbono. Sendo que a MOF-Fe(BDC) adsorveu 66,60 mg/g de CO2, os pellets (1:1) e pellets (2:1)  adsorveram 103,60 mg/g e 102,40 mg/g do gás poluente, respectivamente. Os materiais apresentaram atividade relevante como adsorventes do CO2, mostrando serem promissores para aplicação em coluna de leito fixo.
dc.description.abstractotherThe increase in the level of carbon dioxide (CO2) in the atmosphere resulting from anthropogenic emissions is one of the main environmental problems faced by civilization today. The largest source of CO2 emissions worldwide comes from the intensive burning of fossil fuels. As CO2 is one of the main gases responsible for the intensification of the greenhouse effect, the increase in its concentration in the atmosphere causes global warming, which causes numerous environmental impacts. Among the gas separation and purification techniques, the adsorption process has been highlighted as a promising treatment method for presenting advantages such as high efficiency, low energy consumption, easy regeneration, and recycling of adsorbents, in addition to having simple operating conditions, able to operate on a large scale. And to contribute to the adsorption process are the MOFs. Listed by IUPAC as one of the chemical innovations that contribute to a sustainable future, due to their high application potential, particularly acting as adsorbents in gas separation technologies. But because MOFs are a fine powder, they are generally not used in fixed beds due to the large pressure drop these fine particles cause. And to carry out the adsorption process on a larger scale using the fixed bed, these porous materials need to be molded into larger particles, such as pellets. Therefore, the objective of this work was to reproduce the synthesis of a MOF based on iron and terephthalic acid that has already been synthesized by our research group. From the MOF, he synthesized pellets using the natural binder chitosan. The MOF-Fe(BDC) materials, and the Pellets (1:1) and Pellets (2:1) were characterized by IV, TG, XRD, and BET. Through these analyzes, it was possible to infer that the MOF-Fe(BDC) synthesized in this work is the same produced by our research group. And the pellets were obtained and shown to be stable structures. After characterization, MOF-Fe(BDC) and Pellets were applied in gravimetric tests of carbon dioxide adsorption. Since MOF-Fe(BDC) adsorbed 66.60 mg/g of CO2, pellets (1:1) and pellets (2:1) adsorbed 103.60 mg/g and 102.40 mg/g of the pollutant gas, respectively. The materials showed relevant activity as CO2 adsorbents, showing to be promising for application in fixed-bed column.
dc.identifier.urihttps://repositorio.cefetmg.br//handle/123456789/1284
dc.language.isopt
dc.publisherCentro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais
dc.publisher.countryBrasil
dc.publisher.initialsCEFET-MG
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Tecnologia de Produtos e Processos
dc.subjectRedes metalorgânicas
dc.subjectFerro
dc.subjectAdsorção
dc.subjectQuitosana
dc.subjectDióxido de carbono
dc.subjectAmônia
dc.subjectÓxido nitroso
dc.titleEstudo da capacidade de adsorção de poluentes atmosféricos em pellets à base de quitosana e MOF de ferro
dc.typeDissertação

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