Oxidación de lassuperficie de carbón activado mdiante hno3 y h2o2: efecto sobrre la remoción de níquel (ii) en solución acuosa / Activated carbon surface oxidatio by hno3 and h2o2: effect on the removal of nicckel (ii) from aqueous solution / Oxdação da superrfície de carvão aivado por meio de hno3 e h2o2: efeito na remoção de níquel (ii) em solução aquosa

Este trabajo analiza el efecto de la modificación de la química superficial de un carbón activado granular, CAG, por oxidación con ácido nítrico, CAG-N, y peróxido de hidrogeno, CAG-P en la adsorción de iones níquel desde solución acuosa. Las muestras obtenidas se caracterizaron a través de diferentes técnicas; la química superficial se evaluó por determinaciones de acidez y basicidad total, punto de carga cero y espectroscopia IR, que muestran el efecto del agente oxidante. Los parámetros texturales, como área superficial BET y volúmenes de poro, se evaluaron mediante adsorción de gases. Los valores de área superficial BET de los sólidos se encuentran entre 816 y 876 m²g-1, adicionalmente se determinaron entalpías de inmersión de los carbones activados en agua y benceno. Finalmente, los resultados experimentales de la adsorción desde solución se ajustaron a los modelos de Langmuir, Freundlich, Redlich-Peterson y Toth, y se encontró el mejor ajuste para este último. Los valores de la capacidad de adsorción determinadas por el modelo de Langmuir están entre 29,68 y 50,97 mg g-1, lo que indica que la capacidad de adsorción depende, en gran medida, de la química superficial del sólido.

In this work is studied the effect in the surface chemistry modification of a granular activated carbon, CAG, by oxidation with nitric acid, CAG-N, and hydrogen peroxide, CAG-P, in the nickel ions adsorption from aqueous solution. The samples were characterized by different techniques, surface chemistry was evaluated by acidity and basicity total determinations, point of zero charge and IR spectroscopy that show the effect of oxidant agent. The textural parameters such as BET surface area and pore volumes were evaluated by gas adsorption. The BET surface area values of the solids are between 816 and 876 m²g-1; additionally were determined immersion enthalpies in water and benzene. Finally, the experimental results of the adsorption from solution were adjusted to the Langmuir's, Freundlich's, Redlich-Peterson's and Toth's models, and were found the best adjustment for the latter. The capacity adsorption determined by Langmuir's model is between 29.68 50.97 mg g-1, which indicates that the adsorption capacity depends to a great extent on the solid surface chemistry.

Neste trabalho se estudou o efeito na da modificação da química superficial de um carvão ativado granular, CAG, por oxidação com ácido nítrico, CAG-N, e peróxido de hidrogênio, CAG-P na adsorção de íons níquel desde solução aquosa. As mostras obtidas foram caracterizadas por diferentes técnicas; a química superficial foi avaliada por determinações de acidez e basicidade total, ponto de ônuszero e espectroscopia IR, que mostram o efeito do agente oxidante. Os parâmetrostexturais, como área superficial BET e volumes de poro se avaliaram mediante adsorção de gases. Os valores de área superficial BET dos sólidos se encontram entre 816 e 876 m²g-1, adicionalmente se determinaram entalpias de imersão dos carvõesativados em água e benzeno. Finalmente, os resultados experimentais da adsorção desde soluçãoforam ajustados aos modelos de Langmuir, Freundlich, Redlich-Peterson e Toth, e se encontrou o melhor ajuste para esse último. Os valores da capacidade de adsorção determinados pelo modelo de Langmuir estão entre 29,68 e 50,97 mg g-1, o que indica que a capacidade de adsorção depende em grande parte da química superficial do sólido.

Modificación dellas características químicas suerficiales de aerogeles de carbbono por tratamientos oxidativos / Modification of the chemistry surface characterisics of carbon aerogels by oxidaative treatments / Modificação de características químicas superficiais de aerogels e carbono por ttratamentos oxidativos

Se prepararon aerogeles de carbono por la carbonización de aerogeles orgánicos sintetizados por el método sol-gel a partir de formaldehído, resorcinol y un catalizador básico; se modificó su superficie por tratamientos con oxígeno (8,8% en nitrógeno) y ácido nítrico. Los materiales se caracterizaron por isotermas de adsorción con nitrógeno a 77 K, descomposición con temperatura programada (DTP) de CO y CO2, punto de carga cero y punto isoeléctrico. Se encontró que los aerogeles modificados presentan micro y mesoporosidad bien desarrollada. Los resultados obtenidos por DTP muestran que la oxidación con oxígeno incrementa la concentración de grupos hidroxilo y carbonilo en la superficie de los aerogeles, mientras que la oxidación con ácido nítrico incrementa la concentración de grupos carboxilo.

Carbon aerogels were prepared by carbonization of organic gels synthesized by the sol-gel methodology from resorcinol, formaldehyde and a basic catalyst. Its surface was modified by treatments with oxygen (8.8% in N2) and nitric acid. The materials were characterized by nitrogen adsorption isotherms at 77 K, temperature programmed decomposition of CO and CO2 (TPD), zero charge point and isoeletric point. It was found that the modified aerogels have a well developed micro and mesoporosity; the TPD results shows that oxidative treatment with oxygen increase the concentration of hydroxyl and carbonyl groups on the surface of aerogels, whereas the oxidation with nitric acid increase the concentration of carboxyl groups.

Foram preparados aerogels de carbono pela carbonização dos geles orgânicos sintetizados pela metodologia sol-gel de resorcinol, de formaldeído e de um catalisador básico. A sua superfície foi modificada por tratamentos com oxigénio (8.8% em nitrogénio) e ácido nítrico. Os materiais foram caracterizados por isotermas de adsorção de nitrogénio a 77 K, pela decomposição com temperatura programada de CO e de CO2 (DTP), pelos pontos de carga zero e pelo ponto isoeléctrico. Encontrou-se que os aerogels modificados apresentaram micro e mesoporosidade bem desarrolhadas. Os resultados obtidos por DTP mostraram que a oxidação com oxigénio aumenta a concentração de grupos hidroxilo e carbonilo na superfície dos aerogels, enquanto que a oxidação com ácido nítrico aumenta a concentração de grupos carboxilo.

Remoción de crooo vi de soluciones acuosas por adsorción sobre carbones activados modificados / Reoval of cromiuum (vi) from aqueous solutions over modified activated aarbons / Remoão de crómioo vi de soluções aqusas por adsorção em carvões acttivados modificados

En este trabajo se determina la adsorción de Cr6+ de disoluciones acuosas en dos carbones activados comerciales en función del grado de modificación (reducción, oxidación) de la superficie de los adsorbentes, con tratamientos térmicos en presencia de hidrógeno, oxígeno y ácido nítrico. La química superficial de los carbones activados originales y modificados se examina por los métodos de titulaciones de Böehm y descomposición con temperatura programada (DTP). Los ensayos de evaluación de la capacidad de adsorción se realizan con soluciones modelo de ión cromato y bajo distintas condiciones de concentración inicial, tiempo de contacto, pH del medio, temperatura y masa de adsorbente. Se comprueba que la modificación de la superficie de los adsorbentes afecta el grado de adsorción del ión cromato en la medida en que los sólidos tratados con H2 muestran la mayor capacidad de remoción. Las variables que afectan favorablemente la extensión de la remoción de cromo son: concentración inicial de 100 ppm, pH inicial de 2,0, temperatura de 25 °C y masa de adsorbente de 100 mg.

In this work, the influence of the degree of surface modification of activated carbons in the adsorption of Cr6+ from aqueous solution was determined modifying two commercial activated carbons by thermal oxidative and reductive treatments (oxygen or nitric acid and hydrogen, respectively). The surface chemistry of the original and modified activated carbons was examined by Böehm’s titrationand thermal programmed decomposition (TPD). The adsorption capacities were tested with model solutions of chromate ion, and under different initial concentrations, contact times, pH, temperature and adsorbent mass. The surface chemistry modifications showed that they have an important influence in the adsorption capacity of the activated carbons, being the hydrogen modified carbons the best for the chromate ion adsorption. The conditions that presented the maximum adsorption capacity were: initial concentration of 100 ppm, initial pH of 2.0, temperature of 25°C and adsorbent mass of 100 mg.

Neste trabalho estudou-se a adsorção de Cr6+ de soluções aquosas em dois carvões activados comerciais em função do grau de modificação (redução, oxidação) da superfície dos adsorventes com tratamentos térmicos na presença de hidrogénio, oxigénio e ácido nítrico. A química superficial dos carvões activados originais e modificados foi examinada pelos métodos de titulação de Böehm e de decomposição a temperatura programada (DTP). Os ensaios de avaliação da capacidade de adsorção realizaram-se com soluções modelo de ião cromato sob diferentes condições de concentração inicial, tempo de contacto, pH do meio, temperatura e massa de adsorvente. Comprovou-se que a modificação da superfície dos adsorventes afecta a extensão da adsorção do ião cromato, sendo que os sólidos tratados com H2 mostram a maior capacidade de remoção. As variáveis que afectam favoravelmente a extensão da remoção do crómio são: concentração inicial de 100 ppm, pH inicial de 2.0, temperatura de 25ºC e massa de adsorvente de 100 mg.

Grupos superficaales en materiales carbonosos. caracterización por diferentes técniass / Surface goups onn carbonaceous materials.characterization by different techniqees / Grupos sperficiaais em materiais de carbono.caracterização por diferentes técnicas

Se modificó la química superficial de dos materiales carbonosos comerciales mediante tratamientos con hidrógeno, oxígeno al 8,8% en nitrógeno y ácido nítrico. Estos tratamientos producen diversas características en la superficie de los materiales, que se confirman por las titulaciones potenciométricas y de Boehm, y análisis de descomposición con temperatura programada (DTP). Los resultados guardan relación con la presencia o ausencia de grupos superficiales oxigenados.

The surface chemistry of two commercial carbonaceous materials was modified by hydrogen, 8.8% oxygen in nitrogen and nitric acid. These treatments produce diverse characteristics on the surface of the carbonaceous materials, which were confirmed by potentiometric and Boehm titrations, and temperature programmed desorption analysis (TPD). The results are related to the presence or absence of oxygenated surface groups.

A química superficial de dois materiais de carbono comerciais foi modificada através de tratamentos com hidrog ê nio, oxig ê nio diluído em azoto (8.8%) e ácido nítrico. Estes tratamentos produzem várias características na superfície dos materiais, confirmadas por titulações potenciométricas e de Boehm e por análises de desorção a temperatura programada (TPD). Os resultados relacionam-se com a presença ou ausência de grupos superficiais contendo oxig ê nio.