evinci 2013
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Oxidação de carvões vegetais no preparo de biocarvão “biochar” que seqüestra carbono e complexa íons metálicos nutrientes de plantas. Karen Mary Mantovani PBIQ/CNPq Antonio Salvio Mangrich/ Liliam Cristina Angelo Materiais orgânicos estáveis no ambiente apresentam propriedades de sequestradores de carbono mas não, necessariamente a de condicionadores de solos. O carvão vegetal (CV) funcionalizado preparado neste trabalho por oxidação pode sequestrar carbono e atuar como condicionador orgânico de solos possuindo atividades semelhantes à matéria orgânica do solo, incluindo a capacidade de adsorção de íons metálicos 1 . As funcionalizações/oxidações foram preparadas a partir do reação do CV com :HNO 3 (CFN), e uma segunda com SeO 2 + H 2 O 2. (CFSe). Para a complexação, reagiu- se os carvões funcionalizados com as soluções aquosas (0,1 mol L -1 ) de cada um dos seguintes sais: CuSO 4 .5H 2 O e VOSO 4 .3H 2 O. Os materiais preparados foram caracterizados por espectroscopias de infravermelho (FTIR) e ressonância paramagnética eletrônica (EPR). Para o teste de mesoporosidade, reagiu-se os materiais com uma solução de azul de metileno (AM), seguida da leitura no UV-VIS na região de comprimento de onda 665 nm Os tratamentos do CFN e CFSe levaram a formação de grupos Φ–C=O de ácidos carboxílicos indicado pela intensificação das bandas de absorção em 1720 cm -1 e em 1235 cm -1 . As bandas em 1057, 906 e 783 cm -1 são atribuídas a compostos minerais, sendo que, a banda em 1057 cm -1 também esta associada à absorção do grupo C-O-C. Grupos Φ–NO 2 (1340 e 1530 cm -1 ) podem ser vistos nos espectros CFN. A partir dos resultados obtidos por EPR, verificou-se que o fator-g variou entre 2,0028-2,0034, indicando que os radicais livres orgânicos (RLO) estão localizados próximos a átomos de carbono. Os parâmetros de EPR dos complexos indicam que o metal VO(II) está em um ambiente de simetria C 4V , com oxigênios como átomos de coordenação no plano equatorial. Os espectros EPR de Cu(II) apresentam simetria axial, sugerindo uma geometria tetragonal distorcida, quadrado piramidal ou uma geometria quadrado planar 2 . A amostra CFN teve a maior capacidade adsortiva, com 99,14 % de remoção e 117,6 mg/g de massa de azul de metileno retida Os métodos utilizados foram eficientes na criação de sítios de complexação de íons metálicos de comportamentos diferentes. O teste de adsorção de AM revelou um significativo aumento da mesoporosidade e capacidade de troca catiônica do carvão com os tratamentos, indicando à presença de grupos de superfície com elétrons livres capazes de formar ligações químicas com o adsorvato. 1 Mahalakshmy R;, Indraneel P.; Viswanathan B., 2009, Indian Journal of Chemistry, 48 A, 352-356. 2 Stainsack J.; Mangrich A.S.; Maia Claudia M.B.F.; Machado V.G.; dos Santos J.C.P.; Nakagaki S., 2003, Inorganica
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Oxidação de carvões vegetais no preparo de biocarvão “biochar” que seqüestra carbono e complexa íons metálicos nutrientes de plantas.
Karen Mary Mantovani
PBIQ/CNPq Antonio Salvio Mangrich/ Liliam Cristina Angelo
Materiais orgânicos estáveis no ambiente apresentam propriedades de sequestradores de carbono mas não, necessariamente a de condicionadores de solos. O carvão vegetal (CV) funcionalizado preparado neste trabalho por oxidação pode sequestrar carbono e atuar como condicionador orgânico de solos possuindo atividades semelhantes à matéria orgânica do solo, incluindo a capacidade de adsorção de íons metálicos1.
As funcionalizações/oxidações foram preparadas a partir do reação do CV com :HNO3 (CFN), e uma segunda com SeO2 + H2O2. (CFSe). Para a complexação, reagiu-se os carvões funcionalizados com as soluções aquosas (0,1 mol L-1) de cada um dos seguintes sais: CuSO4.5H2O e VOSO4.3H2O. Os materiais preparados foram caracterizados por espectroscopias de infravermelho (FTIR) e ressonância paramagnética eletrônica (EPR). Para o teste de mesoporosidade, reagiu-se os materiais com uma solução de azul de metileno (AM), seguida da leitura no UV-VIS na região de comprimento de onda 665 nm
Os tratamentos do CFN e CFSe levaram a formação de grupos Φ–C=O de ácidos carboxílicos indicado pela intensificação das bandas de absorção em 1720 cm-1 e em 1235 cm-1. As bandas em 1057, 906 e 783 cm-1 são atribuídas a compostos minerais, sendo que, a banda em 1057 cm-1 também esta associada à absorção do grupo C-O-C. Grupos Φ–NO2 (1340 e 1530 cm-1) podem ser vistos nos espectros CFN. A partir dos resultados obtidos por EPR, verificou-se que o fator-g variou entre 2,0028-2,0034, indicando que os radicais livres orgânicos (RLO) estão localizados próximos a átomos de carbono. Os parâmetros de EPR dos complexos indicam que o metal VO(II) está em um ambiente de simetria C4V, com oxigênios como átomos de coordenação no plano equatorial. Os espectros EPR de Cu(II) apresentam simetria axial, sugerindo uma geometria tetragonal distorcida, quadrado piramidal ou uma geometria quadrado planar 2. A amostra CFN teve a maior capacidade adsortiva, com 99,14 % de remoção e 117,6 mg/g de massa de azul de metileno retida
Os métodos utilizados foram eficientes na criação de sítios de complexação de íons metálicos de comportamentos diferentes. O teste de adsorção de AM revelou um significativo aumento da mesoporosidade e capacidade de troca catiônica do carvão com os tratamentos, indicando à presença de grupos de superfície com elétrons livres capazes de formar ligações químicas com o adsorvato.
1 Mahalakshmy R;, Indraneel P.; Viswanathan B., 2009, Indian Journal of Chemistry, 48 A, 352-356. 2 Stainsack J.; Mangrich A.S.; Maia Claudia M.B.F.; Machado V.G.; dos Santos J.C.P.; Nakagaki S., 2003, Inorganica Chimica Acta ,356, 243-248.
