Ativação, caracterização e utilização do carvão pirolítico de serragem de madeira e palha de cana-de-açúcar na imobilização de lipase
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Resumo: O objetivo deste trabalho foi avaliar o potencial químico e físico do biocarvão produzido a partir de resíduos agroindustriais da serragem de madeira (eucalipto e peroba) e palha de cana-de-açúcar para servirem como imobilizadores enzimáticos ou material adsorvente Os carvões foram obtidos da pirólise dos resíduos agroindustriais A caracterização físico-química dos biocarvões mostrou que o tamanho de partículas foi característica de carvões granulares, estando a maioria entre 18 e 355 µm Observou-se um elevado teor de carbono fixo nos biocarvões, qualificando os mesmos para ativação químicaA ativação química ou física garante um aumento na área superficial e no volume de poros de materiais adsorventes, tornando-os mais eficientes A ativação conferiu melhores características adsortivas aos carvões de madeira (eucalipto e peroba) mostrando maiores valores de área específica, volume de poros e adsorção de iodo A análise de absorção no infravermelho mostrou a presença de grupamentos oxigenados na superfície do carvão, que promove interações quimissortivas entre carvão e adsorvato nos materiais ativados, o que comprova a melhora da característica após a ativação Espectros de RPE indicaram a presença de radicais derivados de difenóis e semiquinonas, demonstrando que, como esperado, há a presença de grupos oxigenados no carvão Microscroscopia eletrônica de varredura indicou que o processo de pirólise forma cavidades que podem vir a ser precursoras de poros nos carvões e após ativação essas cavidades permaneceram, indicando que não houve obstrução A área específica aumentou em até 9 vezes após a ativação O volume de poros no biocarvão também aumentou, indicando que a ativação foi efetiva As isotermas de adsorção de N2 se mostraram diferentes para os biocarvões de madeiras em relação ao de cana-de-açúcar, sendo isotermas do tipo I para madeiras, indicando adsorção em microporos, e isotermas tipos II e III para o carvão de cana-de-açúcar ativado e sem ativação,respectivamente, indicando adsorção muito fraca em ambos O ensaio do número de iodo mostrou que o biocarvão de pirólise é semelhante ao carvão ativado comercial, corroborando com o indicativo da presença de microporos (<2 Å) Os resultados de imobilização de lipase indicaram altos valores de unidade de atividade lipolítica (U/gbiocarvão) após imobilização, sendo melhor o carvão de eucalipto A validação do método da imobilização de lipase apresentou valor observado de atividade lipolítica para o biocarvão de eucalipto de 757 ± 7 U/gbiocarvão, semelhante ao valor previsto (756 U/gbiocarvão) pela superfície de resposta O estudo também permitiu observar que a variável tempo não foi significativa no processo e que o carvão de eucalipto apresentou maior relação entre a variável concentração da enzima e temperatura do meio, mostrando que há uma maior adsorção de lipase a temperatura ambiente e em maiores concentrações de lipase no meio Conclui-se que após a ativação, os biocarvões produzidos a partir de resíduos agroindustriais se mostraram semelhante ou melhor, no caso do biocarvão de eucalipto, que os carvões comerciais relatados na literatura, indicando que podem ser usados como adsorvente e imobilizadores enzimáticos
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Palavras-chave
Biocarvão, Ativição quimíca, Biocarvão, Adsorção, Biocarvão, Biochar, Biochar, Biochar, Biocatalysis, Chemical activation, Adsorption