Adsorção de CO2 utilizando material mesoporoso impregnado com amina

The emission of greenhouse gases into the atmosphere is a major cause of global warming events. Among these gases stands out carbon dioxide (CO2), the emissions can be reduced by capture processes and carbon sequestration. The adsorption processes have presented several advantages for the capture of...

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Detalhes bibliográficos
Autor principal: Silva, Etemistocles Gomes da
Outros Autores: Santos, Luciene da Silva
Formato: bachelorThesis
Idioma:pt_BR
Publicado em: Universidade Federal do Rio Grande do Norte
Assuntos:
MCM-41.
Adsorção de CO2.
MEA.
Método gravimétrico.
CO2 adsorption.
Gravimetric method.
Inorgânica e físico-química.
Endereço do item:https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/38368
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Método gravimétrico.
CO2 adsorption.
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Inorgânica e físico-química.
Silva, Etemistocles Gomes da
Adsorção de CO2 utilizando material mesoporoso impregnado com amina
description The emission of greenhouse gases into the atmosphere is a major cause of global warming events. Among these gases stands out carbon dioxide (CO2), the emissions can be reduced by capture processes and carbon sequestration. The adsorption processes have presented several advantages for the capture of CO2, as will regeneration of adsorbents, minimizing environmental impact and greater economy. The mesoporous materials of the MCM-41 type gained special interest in the adsorption of CO2 due to its high porosity and ease of rapid gas diffusion on the surface. This work involved the study of CO2 adsorption capacity by gravimetric method of mesoporous material MCM-41 type, synthesized with two commercial silica: silica gel 60 - Chromatographic (SC) and silica Fumed (SF) and modified with monoethanolamine (MEA) to 0.50 mol.L-1 and 1.66 mol.L-1 and assessing their selectivity in the pressure range from 1 to 40 bar, at 25°C using a magnetic suspension balance. The mesoporous materials MSC (synthesized with silica gel 60 - Chromatographic) and MSF (synthesized Fumed silica) were synthesized under the same reaction conditions and both samples were modified by wet with MEA obtained samples: MSC-1 and MSF-1 (modified with MEA to 0.50 mol.L-1) and MSC-2 and SPS-2 (modified with MEA to 1.66 mol.L-1), The characterization of the material is given by: XRD, N2 isotherms (BET/BJH), FTIR, TG/DTG and SEM. The results of adsorption isotherms allowed to observe that the modified sample with MEA had higher CO2 adsorption capacity at low pressures (< 5 bar), being overcome by the samples without modification (MSC and MSF) at higher pressure values (> 5 bar). The results showed that the pure materials are favorable for applications where high pressures are required. The adsorption values at 1 bar for modified samples were almost double that of the non modified as follows: MSC: 0.73 mmol.g-1, MSC-1: 1.24 mmol.g-1, MSC-2: 1.20 mmol.g-1 and MSF: mmol.g-1, MSF-1: 1.08 mmol.g-1, MSF-2: 0.91 mmol.g-1. The experimental values for maximum adsorption capacity of the unmodified samples were: MSF: 11.39 mmol.g-1and MSC: 10.44 mmol.g-1 at 40 bar pressure.
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The mesoporous materials of the MCM-41 type gained special interest in the adsorption of CO2 due to its high porosity and ease of rapid gas diffusion on the surface. This work involved the study of CO2 adsorption capacity by gravimetric method of mesoporous material MCM-41 type, synthesized with two commercial silica: silica gel 60 - Chromatographic (SC) and silica Fumed (SF) and modified with monoethanolamine (MEA) to 0.50 mol.L-1 and 1.66 mol.L-1 and assessing their selectivity in the pressure range from 1 to 40 bar, at 25°C using a magnetic suspension balance. The mesoporous materials MSC (synthesized with silica gel 60 - Chromatographic) and MSF (synthesized Fumed silica) were synthesized under the same reaction conditions and both samples were modified by wet with MEA obtained samples: MSC-1 and MSF-1 (modified with MEA to 0.50 mol.L-1) and MSC-2 and SPS-2 (modified with MEA to 1.66 mol.L-1), The characterization of the material is given by: XRD, N2 isotherms (BET/BJH), FTIR, TG/DTG and SEM. The results of adsorption isotherms allowed to observe that the modified sample with MEA had higher CO2 adsorption capacity at low pressures (< 5 bar), being overcome by the samples without modification (MSC and MSF) at higher pressure values (> 5 bar). The results showed that the pure materials are favorable for applications where high pressures are required. The adsorption values at 1 bar for modified samples were almost double that of the non modified as follows: MSC: 0.73 mmol.g-1, MSC-1: 1.24 mmol.g-1, MSC-2: 1.20 mmol.g-1 and MSF: mmol.g-1, MSF-1: 1.08 mmol.g-1, MSF-2: 0.91 mmol.g-1. The experimental values for maximum adsorption capacity of the unmodified samples were: MSF: 11.39 mmol.g-1and MSC: 10.44 mmol.g-1 at 40 bar pressure. A emissão de gases de efeito estufa para a atmosfera é um dos principais eventos causadores do aquecimento global. Dentre estes gases destaca-se o dióxido de carbono (CO2), cujas emissões podem ser reduzidas por processos de captura e sequestro de carbono. Os processos adsortivos têm apresentado diversas vantagens para a captura do CO2, como á regeneração dos adsorventes, minimizando o impacto ambiental, e mais economia. Os materiais mesoporosos do tipo MCM-41 ganharam especial interesse na adsorção de CO2 devido sua alta porosidade e facilidade de difusão rápida do gás na superfície. Este trabalho envolveu o estudo da capacidade de adsorção de CO2 pelo método gravimétrico do material mesoporoso do tipo MCM-41, sintetizado com duas sílicas comerciais: sílica gel 60 - Cromatográfica (SC) e sílica Fumed (SF) e modificação com monoetanolamina (MEA) a 0.50 mol.L-1 e 1.66 mol.L-1 e avaliando a sua seletividade na faixa de pressão de 1 a 40 bar, a 25°C utilizando uma balança de suspensão magnética. Os materiais mesoporosos: MSC (sintetizado com sílica gel 60 - Cromatográfica) e MSF (sintetizado com sílica Fumed) foram sintetizados nas mesmas condições reacionais e ambas as amostras foram modificadas por via úmida com MEA obtendo as amostras: MSC-1 e MSF-1 (modificadas com MEA a 0.50 mol.L-1) e MSC-2 e MSF-2 (modificadas com MEA a 1.66 mol.L-1), A caracterização do material se deu por: DRX, isotermas de N2 (BET/BJH), FTIR, TG/DTG e MEV. Os resultados obtidos das isotermas de adsorção permitiu observar que as amostra modificadas com MEA apresentaram maior capacidade de adsorção de CO2 a baixas pressões (< 5 bar), sendo superadas pelas amostras sem modificação (MSC e MSF) em valores de pressão maiores que (> 5 bar). Os resultados mostraram que os materiais puros são favoráveis para aplicações onde altas pressões são requeridas. Os valores de adsorção a 1 bar para as amostras modificadas foram quase o dobro das não modificadas como segue: MSC: 0.73 mmol.g-1, MSC-1: 1.24 mmol.g-1, MSC-2: 1.20 mmol.g-1 e MSF: 0.66 mmol.g-1, MSF-1: 1.08 mmol.g-1, MSF-2: 0.91 mmol.g-1. Os valores máximos experimentais de capacidade de adsorção das amostras sem modificação foram: MSF: 11.39 mmol.g-1 e para a MSC: 10.44 mmol.g-1 a pressão de 40 bar. 2016-05-05T11:51:14Z 2021-09-27T11:48:17Z 2016-05-05T11:51:14Z 2021-09-27T11:48:17Z 2015-12-16 bachelorThesis 2011024523 SILVA, Etemistocles Gomes da. Adsorção de CO2 utilizando material mesoporoso impregnado com amina. 2015. 69f. Trabalho de conclusão de curso ( Graduação em Química do Petróleo)- Departamento de química, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2015. https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/38368 pt_BR openAccess application/pdf Universidade Federal do Rio Grande do Norte Brasil UFRN Química do petróleo

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