Characterization of activated carbon produced from industrial waste of yerba mate by chemical activation with ZnCl2

Abstract

In this study, activated carbons (ACs) were prepared by chemical activation with ZnCl2 of yerba mate (YM) branches in a ratio of 1:1 mass of carbon vs. mass of activating agent, performing the pyrolysis at 550, 650, and 750°C in a stream of nitrogen for 60 and 120 minutes. The resulting AC were characterized by various techniques, such as Brunauer-Emmett-Teller (BET) analysis, Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), scanning electron microscopy (SEM), and X-ray diffraction (XRD) to confirm its characteristic properties. The surface area and pore volume of the resulting ACs decreased with increasing temperature. The samples obtained at 650°C of treatment have the maximum BET-specific surface area of 940 m2 g-1.

En este estudio, se prepararon carbones activados (AC) mediante activación química con ZnCl2 de ramas de yerba mate (YM) en una proporción 1:1 masa de carbón vs masa de agente activador, realizándose la pirólisis a 550, 650 y 750 °C en una corriente de nitrógeno durante 60 y 120 minutos. Las muestras de AC se caracterizaron mediante diversas técnicas, como la isoterma de Brunauer-Emmett-Teller (BET), espectroscopía infrarroja por transformada de Fourier (FTIR), microscopía electrónica de barrido (SEM) y difracción de rayos X (XRD) para confirmar sus propiedades características. El área de superficie específica y el volumen de poros de los AC resultantes disminuyeron al aumentar la temperatura. Las muestras obtenidas a 650 °C mostraron superficies específicas BET máximas de 940 m2 g-1.

Neste estudo foram preparados carvões ativados (AC) por meio da ativação química com ZnCl2 de ramos de erva-mate (YM) na proporção de 1:1 massa de carbono vs massa de agente ativador, com pirólise realizada a 550, 650 e 750° C em corrente de nitrogênio por 60 e 120 minutos. As amostras de AC foram caracterizadas por diversas técnicas, como isoterma de Brunauer-Emmett-Teller (BET), espectroscopia no infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), microscopia eletrônica de varredura (SEM), difração de raios X (XRD) e para confirmar suas propriedades características. A área superficial específica e o volume dos poros dos AC resultantes diminuíram com o aumento da temperatura. As amostras obtidas a 650 °C apresentaram superfícies específicas BET máximas de 940 m2 g-1.