Resumo Resíduos de bambu (Bambusa vulgaris) foram utilizados como matéria-prima para a produção de carvão ativado (CA). Os materiais foram coletados e transformados em CA mediante processos de carbonização (500°C, 1,67°C min-1, 60 min) e ativação (800°C, 10°C min-1, 60 min) com CO2 (100 mL min-1). O material obtido (CA CO2) foi caracterizado pelo seu rendimento, análise elementar, teor de cinzas, área superficial (SBET), método titulométrico de Boehm, microscopia eletrônica de varredura e utilizado como adsorvente para remoção dos contaminantes azul de metileno e fenol. Os modelos de isotermas de Langmuir e de Freundlich foram selecionados para entender o processo de adsorção. O CA CO2 produzido apresentou rendimento de 21,6%, teor de carbono de 82,13% e SBET de 856,78 m2 g-1, apresentando uma remoção rápida e elevada capacidade de adsorção para o azul de metileno (298,82 mg g-1) e fenol (558,29 mg g-1).

Abstract Bamboo (Bambusa vulgaris) wastes were used as raw material for producing activated carbon. The materials were collected and turned into activated carbons by carbonization (500 °C, 1.67 °C.min-1, 60 min) and activation (800 °C, 10 °C.min-1, 60 min) processes with CO2 (100 mL.min-1). The obtained material (CO2 AC) was characterized by its yield, elemental analysis, ash content, surface area (SBET), Boehm titration method, scanning electron microscopy and used as adsorbent for removing the methylene blue and phenol contaminants. The Langmuir and Freundlich isotherm models were selected for understanding the adsorption process. CO2 AC produced showed yield of 21.6%, carbon content of 82.13% and SBET of 856.78 m2.g-1, presenting rapid removal and high adsorption capacity for methylene blue (298.82 mg.g-1) and phenol (558.29 mg.g-1).

RESUMO A degradação de corantes é um importante tópico nas ciências ambientais, já que os corantes podem trazer diversos problemas para o meio ambiente. O carvão ativado é um importante material usado como adsorvente dessas substâncias causadoras dos mais diversos danos, mas precisam ser melhoradas especialmente quando envolve substâncias específicas. Este manuscrito tem como objetivo avaliar o impacto da superfície de carvões ativados modificados pelo tratamento corona (descarga elétrica) na adsorção de diferentes corantes. Os carvões ativados foram tratados pelo tratamento corona para promover a modificação na superfície, modificando os tempos de exposição ao tratamento (2, 5, 8 e 10 minutos). A avaliação da adsorção foi realizada pelas isotermas de adsorção e velocidade de adsorção. Os corantes diferiram pelas suas cargas (aniônico e catiônico) e massa molecular. Os corantes utilizados foram o Azul de Metileno (catiônico) e o Vermelho Congo (aniônico). A área superficial e a microscopia eletrônica de varredura (MEV) também foram realizadas. A superfície química foi impactada pelo tratamento corona e interferiu na adsorção dos corantes. Houve decréscimo na adsorção dos corantes para ambos de acordo com o tempo de exposição. No entanto, o decréscimo de Azul de Metileno (25%) foi maior que para o Vermelho Congo (14%), sugerindo que a carga ou a massa molecular interferiram na isoterma de adsorção. Na velocidade de adsorção, não houve nenhuma diferença entre os tratamentos, embora houve diferença no equilíbrio da adsorção. A análise MEV mostrou que a superfície foi impactada (destruição dos poros) pelo tratamento corona. Além disso, a área superficial estimada foi fortemente impactada pelo tratamento, reduzindo com o aumento do tempo de exposição. Assim, a propriedades texturais pode ter contribuído para a redução na capacidade de adsorção de ambos corantes, desempenhando papel de maior importância comparado com as propriedades químicas.

ABSTRACT Dye degradation is a significant topic in environmental science, since dyes can bring several problems to the environment. Activated carbon (AC) is an important material used as adsorbent of these hazardous substances, but need to be improved especially into specific substances. This paper aimed to evaluate the impact of activated carbon surface modified by corona treatment (electric discharge) on adsorption of different dyes. Activated carbons were treated by corona treatment to cause surface modification, modifying exposure time to treatment (2, 5, 8 and 10 minutes). Evaluation of adsorption was performed by adsorption isotherms and kinetic adsorption. Dyes differed in their charge (anionic or cationic) and molecular weight. Dyes used were Methylene Blue (cationic) and Congo Red (anionic). Surface area and Scanning Electron Microscopy (SEM) were also conducted. Surface chemistry was impacted by corona treatment and interfered in dye adsorption. There was decrease of dye adsorption for both dyes according to time exposure. However, the decrease of Methylene Blue (25%) was higher than Congo Red (14%), suggesting that either charge or molecule weight interfere in the adsorption isotherms. In kinetic adsorption, there was no difference between treatments, although there was a difference in adsorption equilibrium. SEM showed that surface was impacted (pore destruction) by corona treatment. Furthermore, estimated surface area was strongly impacted by the treatment, reducing with the increase of time exposure. Thus, textural properties might have contributed to reduce adsorption capacity of both dyes and play a higher role than chemical properties.

ABSTRACT Heteropoly salts containing different numbers of vanadium atoms (K4[PVW11O40] - KPWV1 and K6[PV3W9O40] - KPWV3) were synthesized from the heteropoly acid H3PW12O40 (HPW), and used as catalysts in hydrolysis of cellulose reactions in order to change the redox properties and verify whether the cluster of catalysts are involved in mechanism reaction. The hydrolysis reactions following a full 23 factorial design with the variables: mass ratio (catalyst/substrate), reaction time and temperature. The variables evaluated were significant at a 90% confidence level including second and third order interactions. According to the conducted experiments, the catalysts were all active in hydrolysis. The best results occurred when HPW was used suggesting that the redox properties did not have much influence in depolymerization of cellulose and the hydrolysis mechanism are assigned to acidic properties of the medium. The main products obtained from the reactions were glucose and HMF, which are products of great interest in the chemical industry.

RESUMO Carvões ativados em forma de briquetes foram preparados a partir do resíduo da madeira de candeia, gerado no processo de extração do óleo α-bisabolol. O material foi briquetado, carbonizado e ativado com CO2,variando-se a temperatura (700-900°C) e o tempo de ativação (1-3 horas). Para a caracterização dos carvões ativados foram realizadas análise elementar (CHN-O), análise dos grupos funcionais (titulação de Boehm), bur-off, área superficial BET estimada, índice de iodo, cálculo de área superficial com azul de metileno SAM, testes de adsorção com azul de metileno e fenol e índice de resistência mecânica. Os resultados mostraram que, com o aumento da temperatura e do tempo de ativação, ocorre aumento da área superficial, do volume de poros, da basicidade do carvão e da capacidade de adsorção de azul de metileno e de fenol.

ABSTRACT ThisActivated carbons briquette shaped were prepared from Candeia wood waste, generated in the extraction of α-bisabolol oil process. The material was briquetted, carbonized and activated with CO2, varying the temperature (700-900°C) and activation time (1-3 hours). The characterization of the activated carbons were performed by: elemental analysis (CHN-O), analysis of the functional groups (Boehm titration), Burn-off, estimated BET surface area, iodine index, calculation of surface area with methylene blue, adsorption tests with methylene blue (MB) and phenol and mechanical resistance (IRI).The results showed that increasing temperature and time of activation promoted an increased in the surface area, pore volume, basicity and adsorption capacity of AM and phenol.