Estudio termodinámico de la adsorción de hidrocarburos lineales y compuestos fenólicos sobre carbones activados

En esta investigación se modificaron las características físicas y químicas de un carbón activado y se midieron las interacciones (mediante isotermas de adsorción y calorimetría de inmersión) entre los carbones activados preparados e hidrocarburos alifáticos y aromáticos y CO2 a medida que se modificó la superficie. El carbón activado utilizado como material de partida se preparó a partir de cáscara de coco el cual se modificó mediante tratamientos de:1) impregnación con ácido nítrico e impregnación con ácido fosfórico a 18°C 2) funcionalización del carbón activado pre-oxidado con ácido nítrico mediante reflujo con hidróxido de amonio y 3) carbonización en atmósfera de nitrógeno a 800 900 y 1000 °C con lo que se obtuvieron 7 carbones activados (incluyendo el de partida), que se caracterizaron mediante isotermas de adsorción de nitrógeno y dióxido de carbono, análisis elemental, Microscopía de barrido electrónico, SEM, difracción de rayos X, DRX, espectrometría Raman, titulación Bohem y pH en el punto de carga cero. Las modificaciones superficiales realizadas se evaluaron en la interacción carbón activado-hidrocarburo; sólido-líquido (solvente o solución) para: los hidrocarburos alifáticos: pentano, hexano, heptano, octano y nonano y una serie de compuestos fenólicos: fenol, 4-nitrofenol, 2,4-dinitrofenol y acido pícrico mediante la determinación de la entalpía de inmersión y las isotermas de adsorción, a partir de las cuales se determinaron las energías características de adsorción y las entalpías adsorbenteadsorbato, adicionalmente se realizaron ensayos de adsorción dinámica de CO2 Se encontró que tanto las impregnaciones como las carbonizaciones modifican la química superficial y la estructura porosa del carbón activado de partida, cambiando de esta manera la interacción entre la superficie del carbón activado y los diferentes adsorbatos utilizados en el estudio. Se concluye que la superficie del carbón activado puede modificarse mediante tratamientos de oxidación a temperatura moderada de 18 °C y que estas modificaciones en algunos casos favorecen la interacción adsorbente-adsorbato.

• Autores: Carvajal Bernal, Ana María
• Tipo de recurso: Doctoral thesis
• Fecha de publicación: 2018
• Institución: Universidad Nacional de Colombia
• Repositorio: Universidad Nacional de Colombia
• Idioma: spa
• OAI Identifier: oai:repositorio.unal.edu.co:unal/64257
• Acceso en línea: https://repositorio.unal.edu.co/handle/unal/64257; http://bdigital.unal.edu.co/65173/
• Palabra clave: 54 Química y ciencias afines / Chemistry; 62 Ingeniería y operaciones afines / Engineering; Carbón activado; Isoternas de adsorción; Calorimetría de inmersión; Hidrocarburos lineales; Activated carbon; Adsorption isotherms; Immersion calorimetry; Linear hydrocarbons
• Rights: openAccess
• License: Atribución-NoComercial 4.0 Internacional