Biocarbón a medida del tronco de palma aceitera a través de carbonización controlada para una adsorción de colorante...

Área de la Ciencia:

• Ciencia de los materiales Ciencia de los materiales.
• Ciencias ambientales Ciencias ambientales.
• Ingeniería Química Ingeniería Química.

Sus antecedentes:

• Los troncos de palma aceitera (OPT) son abundantes desechos agrícolas con desafíos de eliminación.
• Comprender la influencia de los parámetros de carbonización en las propiedades del biocarbón derivado del OPT es crucial para optimizar sus aplicaciones.
• Hay una necesidad de adsorbentes sostenibles y rentables para la remediación ambiental.

Objetivo del estudio:

• Para investigar la conversión de los troncos de palma aceitera (OPT) en biocarbón microporoso para la adsorción de tintes.
• Para explorar los efectos de las diferentes temperaturas de carbonización y tiempos de residencia en las características de biochar y rendimiento de adsorción.
• Determinar las condiciones óptimas para la producción de biocarbón derivado de OPT con capacidades de adsorción mejoradas.

Principales métodos:

• Producción de biocarburante a partir de OPT a diferentes temperaturas (300-500 °C) y tiempos de residencia (2-4 h).
• Caracterización de las propiedades físicoquímicas del biochar, incluida la superficie y el contenido de carbono.
• Evaluación de la capacidad de adsorción de biochar utilizando el azul de metileno (MB) como colorante modelo.
• Análisis de los datos de adsorción utilizando el modelo de isoterma de Langmuir.

Principales resultados:

• El biocarbón producido a 300 °C durante 2 horas mostró la mayor superficie (10,24 m2/g).
• El contenido máximo de carbono (79,9%) se logró a 500 °C durante 4 horas.
• La eliminación óptima de metileno azul (MB) (52,5%) se observó en tiempos de residencia más largos, lo que indica el dominio de la química de la superficie sobre el área de superficie.
• El modelo isotérmico de Langmuir describió mejor el proceso de adsorción (R2 > 0,9), con una capacidad máxima de adsorción monocapa de 3,57 mg/g.

Conclusiones:

• La gravedad de la carbonización influye significativamente en la química de la superficie y la accesibilidad de los poros del biocarbón derivado de OPT.
• Condiciones de carbonización suaves, preservando los grupos funcionales que contienen oxígeno, mejoran el rendimiento de adsorción del tinte.
• Los troncos de palma aceitera son un precursor prometedor y de bajo costo para el desarrollo de adsorbentes de biocarbón sostenibles para aplicaciones de eliminación de tintes.