Preparación y caracterización de carbón activado granular obtenido a partir de cuesco de palma africana (Elaeis Guineensis) para la adsorción de CO2 Reportar como inadecuado




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38 Comercio, comunicaciones, transporte - Commerce, communications and transportation

Uno de los problemas ambientales de importancia en las últimas décadas ha sido la contaminación del aire, ya que las principales causas que originan dicha contaminación se generan principalmente por actividades de tipo industrial, domesticas, comerciales y agropecuarias. Dichas actividades han incrementado la cantidad de CO2 liberado a la atmósfera y por ende los efectos que produce sobre el cambio climático, que enfatiza la importancia en procesos orientados a su captura. La preparación de nuevos sólidos porosos con mejores propiedades para la adsorción de dióxido de carbono, es un campo de trabajo a tener en cuenta y constituye el propósito de este trabajo de tesis de maestría que consiste en la preparación y caracterización de sólidos carbonosos de tipo granular preparados por activación química. En este trabajo se obtuvieron carbones activados por activación química del cuesco de palma africana Elaeis Guineensis con soluciones de cloruro de magnesio y cloruro de calcio a diferentes concentraciones. Los materiales preparados se caracterizaron textural y químicamente. Con base en los resultados obtenidos se seleccionó el carbón activado con los mayores valores de área superficial y volumen de poro para evaluar la adsorción y afinidad por el CO2. Los carbones activados obtenidos presentan áreas superficiales y volúmenes de poro con valores entre 10 y 501 m2g-1 y 0,01 y 0,29 cm3g-1 respectivamente. Los valores de las entalpías de inmersión de los sólidos en agua se encuentran entre -7,4 y -42,3 Jg-1, en benceno entre -13,9 y -38,6Jg-1 y en ciclohexano entre -6,4 y -24,2 Jg-1. Los resultados muestran que la activación con las sales MgCl2 y CaCl2 producen carbones activados con poros en el rango de los mesoporos que facilitan la entrada de la molécula de interés al interior del material. Se realizó la caracterización de la acidez y la basicidad total de los carbones activados obteniendo valores entre 18 y 263 μmolg-1 y 123 y 1724 μmolg-1 respectivamente, también se determino el pH en el punto de carga cero, pHPCC y los espectros infrarrojo DR-FTIR. La adsorción de CO2 muestra que para el conjunto de los carbones activados los preparados a 1073 K presenta una mayor adsorción con un valor para una cantidad adsorbida de CO2 a 273 K y 1 bar entre 66 cm3CO2 g-1., Abstract. The major environmental problems in recent decades has been the air contamination, as the main causes of such pollution is mainly generated by industrial, domestic, commercial and agricultural type activities. These activities have increased the amount of CO2 released into the atmosphere and therefore the effects that climate change, which emphasizes the importance in processes designed to capture. The preparation of new porous solids with better properties for the adsorption of carbon dioxide is a labor camp to consider; and that is the purpose of this masters thesis consisting of the preparation and characterization of solid carbonaceous granular type prepared by chemical activation. In this work, activated carbons were obtained by chemical activation cuesco palm Elaeis guineensis with solutions of magnesium chloride and calcium chloride at different concentrations. The materials prepared were characterized textural and chemically. Based on the results the activated carbon with higher values of surface area and pore volume was selected to evaluate the adsorption and affinity for CO2. Activated carbons have surface areas and pore volumes with values between 10 and 501 m2g-1 and 0.01 and 0.29 cm3g-1, respectively. The values of the immersion enthalpies of solid in water are between -7.4 and -42.3 Jg-1 in benzene in a range between -13.9 and - 38.6 Jg-1 and cyclohexane ranges between -6.4 and -24.2 Jg-1 the results show that activation with the salts MgCl2 and CaCl2 produce activated carbons with pores in the range of mesopores that facilitate entry of the interest molecule into the material. Characterization of total acidity and basicity of the activated carbons were realized obtaining values between 18 and 263 μmolg-1 and 123 and 1724 μmolg-1 respectively, the pH at the point of zero charge and the infrared spectra pHPCC DR- FTIR were also determined. The CO2 adsorption shows that for all activated carbons prepared at 1073 K have a higher adsorption with a value for the CO2 amount adsorbed at 273K and 1 bar between 66 cm3 mg CO2 g-1.

Tipo de documento: Tesis-trabajos de grado - Thesis Maestría

Colaborador - Asesor: Giraldo Gutiérrez, Liliana

Información adicional: Magister en Ciencias Química. Línea de Investigación: Termodinámica

Palabras clave: Activación química con MgCl2 y CaCl2, Adsorción de N2, Adsorción de CO2, Carbón activado, Entalpía de inmersión, Chemical activation with MgCl2 and CaCl2, N2 adsorption, CO2 adsorption, Activated carbon, Immersion enthalpy

Temática: 3 Ciencias sociales - Social sciences 38 Comercio, comunicaciones, transporte - Commerce, communications and transportation5 Ciencias naturales y matemáticas - Science 53 Física - Physics5 Ciencias naturales y matemáticas - Science 54 Química y ciencias afines - Chemistry6 Tecnología ciencias aplicadas - Technology 63 Agricultura y tecnologías relacionadas - Agriculture6 Tecnología ciencias aplicadas - Technology 66 Ingeniería química y Tecnologías relacionadas- Chemical engineering





Fuente: http://www.bdigital.unal.edu.co


Introducción



Preparación y caracterización de carbón activado granular obtenido a partir de cuesco de palma africana (Elaeis Guineensis) para la adsorción de CO2 Sergio Alberto Acevedo Corredor Código: 197536 Universidad Nacional de Colombia Facultad de Ciencias, Departamento de Química Bogotá, Colombia 2014 Preparación y caracterización de carbón activado granular obtenido a partir de cuesco de palma africana (Elaeis Guineensis) para la adsorción de CO2 Sergio Alberto Acevedo Corredor Código: 197536 Tesis de investigación presentada como requisito parcial para optar al título de: Magister en Ciencias Química Directora: Doctora Liliana Giraldo Gutiérrez Línea de Investigación: Termodinámica Grupo de Investigación: Calorimetría Universidad Nacional de Colombia Facultad de Ciencias, Departamento de Química Bogotá, Colombia 2014 A mis padres Alfonso y Aura Leila Quienes son mi impulso de vida a seguir con su confianza y cariño hacia en una simple palabra son mi vida. A los profesores Liliana y Juan Carlos por su apoyo incondicional y desinteresado; a ustedes muchas gracias por tantas enseñanzas la confianza y estima que siempre me han brindado. IV Agradecimientos Quiero agradecer a Dios por poder culminar esta etapa en mi vida pese a todos los obstáculos que se han presentado, por permitirme compartir con personas muy valiosas que me han alentado en todo momento a seguir adelante, le agradezco especialmente a: La Profesora Liliana Giraldo por creer en mis capacidades, por su apoyo incondicional, su ejemplo como persona y profesional, me ha dejado valiosas enseñanzas.
Le agradezco también su preocupación no solo por la academia sino por estar siempre pendiente de mi bienestar. Al Profesor Juan Carlos Moreno por su exigencia, que me ha permitido sacar lo mejor de mí.
Le agradezco su disposición y apoyo permanente. A los integrantes de los grupos de investigación de Calorimetría y Sólidos porosos y calorimetría, de las Universidades ...






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