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Abstrato

Taninos hidrolisáveis, uma nova matéria-prima para síntese de materiais de carbono

Vanessa Fierro

Taninos de tara (TT) são taninos hidrolisáveis, que requerem aldeídos para formar resinas. Eles são geralmente usados ​​para tratar couro, mas outras aplicações de maior valor agregado são possíveis. Neste estudo, usamos TT como precursor de materiais mesoporosos misturando com Pluronic F127 e vários aldeídos, o que aumentou o rendimento de carbono, mas reduziu as características texturais dos carvões resultantes. No entanto, a mistura de tanino de tara com tanino de mimosa (MT), Pluronic F127 e água permitiu obter materiais altamente microporosos-mesoporosos sem usar nenhum aldeído. Seguimos três abordagens para a síntese de carvões mesoporosos: misturamos TT, Pluronic F127 (P) e solução de formaldeído (F) a 37,1% em peso em um moinho de bolas planetário PM100 (RESTCH) por 1h com diferentes proporções de peso P/TT e F/TT. Quando o TT foi submetido diretamente à pirólise, o carbono resultante era puramente microporoso e tinha desenvolvimento de textura limitado, as áreas BET (ABET) eram de apenas 111 m2/g, enquanto os materiais incluindo P e F eram micromesoporosos. A adição de F melhorou a mesoestruturação, mas reduziu o ABET. A adição de F também aumentou o rendimento de carbono de 20 (0 g) para 45% (2 g). A adição de P aumentou os volumes de poros mesoporosos e totais, enquanto os volumes microporosos permaneceram inalterados. Os carbonos mesoporosos tinham valores ABET variando de 212 a 536 m2/g. Usamos diferentes aldeídos em vez de usar F para ter uma abordagem de síntese mais verde: soluções de 97% em peso de furfural (Fur), 40% em peso de glioxal (G) ou 50% em peso de glutaraldeído (GA). A mistura mecânica foi aplicada conforme descrito acima. Ao usar TT com GA, Fur ou G, ABET mais alto do que o determinado ao usar F foi obtido, mas os rendimentos de carbono também foram menores do que aqueles obtidos com F. Um bom compromisso foi obtido com Fur, o que levou a ABET de 836 m2/g e a um rendimento de carbono de 20,6%, em comparação com 362 m2/g e 40,1%, respectivamente, ao usar F. Misturamos TT com MT, em diferentes proporções de peso, e com P e água (W). A quantidade total de tanino (T) foi mantida em 2 g, enquanto P e W foram definidos como 0,75 e 1,75 g, respectivamente. A mistura mecânica foi aplicada conforme descrito acima. Ao misturar TT com MT, o rendimento de carbono diminuiu linearmente, de 50,3 para 22,2%, indicando que não há interação entre TT e MT. Adicionar TT também induziu desordem, mas o volume do mesoporo aumentou progressivamente até um máximo obtido para quantidades iguais de TT e MT, 1 g de cada. Essa abordagem é a mais ecológica das três apresentadas aqui porque permitiu a mesoestruturação do material de carbono final sem usar nenhum aldeído.