Síntese, caracterização e modificação de superfícies de sílicas mesoporosas ordenadas para captura de C´OIND.2´ (2015)
- Authors:
- Autor USP: AVILA, SIMONE GARCIA DE - IQ
- Unidade: IQ
- Sigla do Departamento: QFL
- Subjects: QUÍMICA AMBIENTAL; ANÁLISE TÉRMICA; MATERIAIS POROSOS; ADSORÇÃO
- Language: Português
- Abstract: Processos como a purificação do metano (C´HIND.4´) e a produção de hidrogênio gasoso (´HIND.2´) envolvem etapas de separação de C´OIND.2´. Atualmente, etanolaminas como monoetanolamina (MEA), dietanolamina (DEA), metildietanolamina (MDEA) e trietanolamina (TEA) são as substâncias mais utilizadas no processo de separação/captura de C´OIND.2´ em processos industriais. Entretanto, o uso destas substâncias apresenta alguns inconvenientes devido à alta volatilidade, dificuldade de se trabalhar com material líquido, também ao alto gasto energético envolvido das etapas de regeneração e à baixa estabilidade térmica e química. Com base nessa problemática, esse trabalho teve por objetivo a síntese de um tipo de sílica mesoporosa altamente ordenada (SBA-15) de modo a utilizá-la no processo de captura de C´OIND.2´. O trabalho foi dividido em quatro etapas experimentais que envolveram a síntese da SBA-15, o estudo do comportamento térmico de algumas etanolaminas livres, síntese e caracterização de materiais adsorventes preparados a partir de incorporação de etanolaminas à SBA-15 e estudo da eficiência de captura de C´OIND.2´ por esses materiais. Novas alternativas de síntese da SBA-15 foram estudadas neste trabalho, visando aperfeiçoar as propriedades texturais do material produzido. Tais alternativas são baseadas na remoção do surfatante, utilizado como molde na síntese da sílica mesoporosa, por meio da extração por Soxhlet, utilizando diferentes solventes. O processo contribuiu para melhorar as propriedades do material obtido, evitando o encolhimento da estrutura que pode ser ocasionado durante a etapa de calcinação. Por meio de técnicas como TG/DTG, DSC, FTIR e Análise Elementar de C, H e N foi realizada a caracterização físico-química e termoanalítica da MEA, DEA, MDEA e TEA, visando melhor conhecer as características destas substâncias.Estudos cinéticos baseados nos métodos termogravimétricos isotérmicos e não isotérmicos (Método de Ozawa) foram realizados, permitindo a determinação de parâmetros cinéticos envolvidos nas etapas de volatilização/decomposição térmica das etanolaminas. Além das técnicas acima mencionadas, MEV, MET, SAXS e Medidas de Adsorção de ´NIND.2´ foram utilizadas na caraterização da SBA-15 antes e após a incorporação das etanolaminas. Dentre as etanolaminas estudadas, a TEA apresentou maior estabilidade térmica, entretanto, devido ao seu maior impedimento estérico, é a etanolamina que apresenta menor afinidade com o C´OIND.2´. Diferentemente das demais etanolaminas estudadas, a decomposição térmica da DEA envolve uma reação intramolecular, levando a formação de MEA e óxido de etileno. A incorporação destes materiais à SBA-15 aumentou a estabilidade térmica das etanolaminas, uma vez que parte do material permanece dentro dos poros da sílica. Os ensaios de adsorção de C´OIND.2´ mostraram que a incorporação da MEA à SBA-15 catalisou o processo de decomposição térmica da mesma. A MDEA foi a etanolamina que apresentou maior poder de captura de C´OIND.2´ e sua estabilidade térmica foi consideravelmente aumentada quando a mesma foi incorporada à SBA-15, aumentando também seu potencial de captura de C´OIND.2´
- Imprenta:
- Data da defesa: 19.11.2015
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ABNT
ÁVILA, Simone Garcia de. Síntese, caracterização e modificação de superfícies de sílicas mesoporosas ordenadas para captura de C´OIND.2´. 2015. Tese (Doutorado) – Universidade de São Paulo, São Paulo, 2015. Disponível em: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/46/46136/tde-07042016-135712/. Acesso em: 19 set. 2024. -
APA
Ávila, S. G. de. (2015). Síntese, caracterização e modificação de superfícies de sílicas mesoporosas ordenadas para captura de C´OIND.2´ (Tese (Doutorado). Universidade de São Paulo, São Paulo. Recuperado de http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/46/46136/tde-07042016-135712/ -
NLM
Ávila SG de. Síntese, caracterização e modificação de superfícies de sílicas mesoporosas ordenadas para captura de C´OIND.2´ [Internet]. 2015 ;[citado 2024 set. 19 ] Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/46/46136/tde-07042016-135712/ -
Vancouver
Ávila SG de. Síntese, caracterização e modificação de superfícies de sílicas mesoporosas ordenadas para captura de C´OIND.2´ [Internet]. 2015 ;[citado 2024 set. 19 ] Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/46/46136/tde-07042016-135712/
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