Dissertações

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Débora Caroline Nunes da Silva

Cinthia de Castro Oliveira

Preparação de Carvão Ativado a partir de Resíduos de Açaí para Remoção de Paracetamol em Água

Preparation Of Activated Carbon From Açaí Waste For Paracetamol Removal From Water

Química

Energia, Água e Ciências Ambientais

 

29/09/2026

Auditório I - Sala 120

09:00

Prof. Cinthia de Castro Oliveira - Orientadora (Dr. (UFMG))
Profa. Cynthia Lopes Martins Pereira (Dr. (UFMG))
Profa. Renata Costa Silva Araújo (Dr. (UFMG))

Este trabalho teve como objetivo produzir e caracterizar carvões ativados a partir de resíduos fibrosos de caroços de açaí, obtidos por ativação química, utilizando K₂CO₃ (denominado CAK), e por ativação física, utilizando CO2 (denominado CACO2), e avaliar seu potencial de adsorção de paracetamol, um contaminante emergente, em meio aquoso. Os materiais obtidos foram caracterizados quanto à composição elementar (CHN), estabilidade térmica (TGA), morfologia (MEV) e propriedades texturais por fisissorção de N₂ a 77 K. A eficiência dos materiais na adsorção de paracetamol foi avaliada por espectroscopia na região do UV-Vis. Os materiais obtidos, CAK e CACO₂, apresentaram áreas superficiais de 2180 e 944 m g⁻, respectivamente. Ambos apresentaram estrutura micromesoporosa, com predominância de microporos no CACO₂ e de mesoporos no CAK. Nos ensaios de adsorção de paracetamol, foram obtidas remoções de 98% para o CAK e 82% para o CACO₂ após 40 min, utilizando solução de paracetamol com concentração inicial de 100 mg L⁻. As capacidades máximas de adsorção foram de 316 e 163 mg g⁻ para o CAK e CACO₂, respectivamente. A comparação entre os processos de ativação indicou que o material obtido por ativação química apresentou melhor desempenho na adsorção de paracetamol, associado às suas características texturais, especialmente à maior área superficial e ao maior volume de poros. A avaliação em matriz real foi realizada utilizando água da Lagoa da Pampulha (Belo Horizonte/MG), na qual os carvões ativados apresentaram uma eficiência de remoção semelhante à obtida utilizando água destilada. Dessa forma, os resultados demonstram que os resíduos de caroços de açaí são precursores adequados para a produção de carvões ativados com elevada área superficial e porosidade desenvolvida, características necessárias a materiais adsorventes. Assim, a utilização de caroços fibrosos de açaí como materiais precursores para produção de carvão ativado representa uma alternativa promissora e sustentável para o aproveitamento desses resíduos agroindustriais na produção de materiais destinados ao tratamento de águas contaminadas.

Açaí, Adsorção, Carvão ativado, Contaminantes emergentes, Paracetamol

This study aimed to produce and characterize activated carbons from fibrous açaí seed residues obtained via chemical activation with K₂CO₃ (designated CAK) and physical activation with CO₂ (designated CACO₂) and to evaluate their potential for adsorbing paracetamol, an emerging contaminant, from aqueous media. The resulting materials were characterized regarding elemental composition (CHN), thermal stability (TGA), morphology (SEM), and textural properties via N₂ physisorption at 77 K. Adsorption efficiency for paracetamol was evaluated using UV-Vis spectroscopy. Characterization revealed surface areas of 2180 m g⁻ for CAK and 944 m g⁻ for CACO₂. Both materials exhibited micro-mesoporous characteristics, with a predominance of micropores in CACO₂ and mesopores in CAK. Paracetamol adsorption tests showed removal rates of 98% for CAK and 82% for CACO₂ after 40 minutes, using an initial paracetamol concentration of 100 mg L⁻. Maximum adsorption capacities were 316 mg g⁻ for CAK and 163 mg g⁻ for CACO₂. A comparison of the activation processes indicated that the chemically activated material performed better in paracetamol adsorption, a result attributed to its textural characteristics specifically its larger surface area and greater pore volume. Evaluation in a real matrix using water from Pampulha Lagoon (Belo Horizonte, MG) showed that the activated carbons exhibited adsorption kinetics very similar to those observed with distilled water. Thus, the results demonstrate that açaí seed residues are suitable precursors for producing activated carbons with highly developed porosity, a key characteristic of adsorbent materials. Among the materials evaluated, CAK demonstrated the best performance in paracetamol removal, standing out as a promising alternative for the utilization of agroindustrial waste and the production of materials for treating contaminated water.

Açaí, Activated carbon, Adsorption, Emerging contaminants, Paracetamol