BIA - IFPI Campus Teresina Central Mestrado Mestrado em Engenharia dos Materiais - Teresina Central
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Tipo: Dissertação
Título: Produção de zeólita LTA derivada de cinzas de bagaço de cana-de-açúcar
Autor: Barbosa, Fernanda da Luz
Orientador(a): Santos, Valdeci Bosco
metadata.dc.contributor.advisor-co1: Paz, Gilvan Moreira
Resumo: O setor sucroalcooleiro brasileiro apresenta importância significativa para economia nacional, ao passo que o Brasil é considerado um dos maiores produtores mundiais de cana-de-açúcar. Contudo, o beneficiamento dessa biomassa nas industrias acarreta impactos ambientais devido a grande quantidade de resíduos gerados. Dessa forma, é imprescindível o desenvolvimento de pesquisas que visam contribuir para a destinação adequada desses resíduos. Por tanto, esse trabalho visa agregar valor as cinzas de bagaço de cana-de-açúcar por meio da sua utilização para a síntese de zeólita LTA. Os resíduos da cana-de-açúcar, bem como o material de síntese, foram caraterizados físico-quimicamente por fluorescência de raios X (FRX), difração de raios X (DRX), análise térmica (TG e DTG) e textura (BET). Após caracterizações do material precursor de silicatos, verificou-se que o mais adequado para a síntese de zeólita LTA seria a cinza pesada (CP), por possuir: maior porcentagem de SiO2 (69,34%), menor concentração de impurezas (5,37 à 6,51%), e maior estabilidade térmica (perda de massa de 9,17%). Posteriormente, a cinza pesada passou por um tratamento ácido antes do processo de síntese, no qual as análises se mostraram relevantes, promovendo a redução das impurezas, maior intensidade dos picos de sílica e acréscimo na área superficial específica. Os resultados das amostras obtidas após a síntese mostraram eficácia do processo hidrotermal, tendo sido utilizadas cinco proporções da mistura reacional (cinza/Al(OH)3), apresentando os seguintes resultados: razões de Si/Al entre 1,56 à 1,78; formação da zeólita LTA, juntamente com outras fases de zeólita SOD e aluminossilicato; perdas de massa de 5 à 9,5%; área superficial específica de 4,638, 4,775 e 4,307 m2/g, com volume dos poros de 0,023, 0,026 e 0,028 cm3/g (sínteses 1, 3 e 5). Assim, as cinzas provenientes da combustão do bagaço de cana-de-açúcar se mostraram promissoras para utilização na síntese de zeólitas.
Abstract: The Brazilian sugar and alcohol sector is of significant importance to the national economy, while Brazil is considered one of the world's largest producers of sugar cane. However, the processing of this biomass in industries causes environmental impacts due to the large amount of waste generated. Therefore, it is essential to develop research that aims to contribute to the appropriate disposal of this waste. Therefore, this work aims to add value to sugarcane bagasse ash through its use for the synthesis of LTA zeolite. The sugarcane residues, as well as the synthetic material, were characterized physicochemically by X-ray fluorescence (XRF), X-ray diffraction (XRD), thermal analysis (TG and DTG) and texture (BET) . After characterizing the silicate precursor material, it was found that the most suitable for the synthesis of LTA zeolite would be heavy ash (CP), as it has: a higher percentage of SiO2 (69.34%), a lower concentration of impurities (5.37 to 6.51%), and greater thermal stability (mass loss of 9.17%). Subsequently, the heavy ash underwent an acid treatment before the synthesis process, in which the analyzes proved to be relevant, promoting the reduction of impurities, greater intensity of silica peaks and an increase in specific surface area. The results of the samples obtained after the synthesis showed the effectiveness of the hydrothermal process, using five proportions of the reaction mixture (ash/Al(OH)3), presenting the following results: Si/Al ratios between 1.56 and 1.78 ; formation of LTA zeolite, together with other SOD zeolite and aluminosilicate phases; mass losses of 5 to 9.5%; specific surface area of 4.638, 4.775 and 4.307 m2/g, with pore volumes of 0.023, 0.026 and 0.028 cm3/g (syntheses 1, 3 and 5). Thus, the ash from the combustion of sugarcane bagasse showed promise for use in the synthesis of zeolites.
Palavras-chave: Cinza de cana-de-açúcar
Síntese hidrotérmica
Zeólita
Cnpq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA::MATERIAIS NAO METALICOS::CERAMICOS
metadata.dc.language: por
País: Brasil
Editor: Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Piauí
Sigla: IFPI
Unidade: Campus Teresina Central
metadata.dc.publisher.program: PPGEM
Citação: BARBOSA, Fernanda da Luz. Produção de zeólita LTA derivada de cinzas de bagaço de cana-de-açúcar. Orientador: Valdeci Bosco dos Santos. 2024. 108 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Materiais) - Instituto Federal do Piauí, Campus Teresina Central, Teresina, 2024.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
URI: https://bia.ifpi.edu.br/jspui/handle/123456789/3681
Data do documento: 2024
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