Incidencia de condiciones de activación de cascarilla de cacao con h3po4 a 500 ºc sobre las características de carbones activados para la captura de Co2
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Abstract
La captura y almacenamiento de dióxido de carbono (CO2) sobre carbones activados derivados de residuos lignocelulósicos, es una alternativa atractiva para reducir el contenido de este gas de efecto invernadero que contribuye de manera importante al calentamiento global y al cambio climático. La cascarilla de cacao es un residuo lignocelulósico abundante en Colombia, que puede servir como precursor para la obtención de carbones activados. En este trabajo se prepararon cuatro carbones activados a partir de la cascarilla de cacao mediante activación química, utilizando diferentes relaciones de impregnación (1:1, 1,75:1, 2,5:1 p/p) y concentraciones de ácido fosfórico (25, 55, 85 %), a una temperatura de carbonización moderada de 500 ºC. Las muestras fueron caracterizadas mediante análisis próximo y elemental, índice de yodo, FTIR, isotermas de N2 a 77 K; las isotermas de adsorción de CO2 a 308 K se determinaron para las muestras con mayor volumen de microporos. La mejor área superficial específica fue de 1140 m2/g, se obtuvo al emplear las condiciones más agresivas de impregnación (relación 2,5:1 y 85 % de H3PO4), sin embargo el carbón activado obtenido con la mayor capacidad de adsorción de CO2 (5,67 mmol/g), el mayor volumen de microporos (0,26 m3/g) y uno de los mejores rendimientos (60,2 %) se obtuvo a la concentración de ácido más baja (relación 1,75:1 y 25 % de H3PO4).
Summary in foreign language
The capture and storage of carbon dioxide (CO2) on activated carbons derived from lignocellulosic residues, is an attractive alternative to reduce the content of this greenhouse gas that contributes significantly to global warming and climate change. The cocoa husk is an abundant lignocellulosic residue in Colombia, that can be used as precursor to obtain activated carbons. In this work four activated carbons from cocoa husk were prepared by chemical activation, using different impregnation ratios (1:1, 1,75:1, 2,5:1 w/w) and phosphoric acid concentrations (25, 55, 85%), at a moderate carbonization temperature of 500 °C. The samples were characterized by proximal and elemental analysis, iodine index, FTIR and N2 isotherms at 77 K; the CO2 adsorption isotherms at 308 K were determined to the samples with higher micropore volume. The best specific surface area was 1140 m2/g, with the sample obtained at the most aggressive impregnation conditions (2,5:1 ratio and 85% of H3PO4), however, the activated carbon with the greater CO2 adsorption capacity (5,67 mmol/g), the highest volume of micropores (0,26 m3/g), and one of the best yield (60,2%) was obtained at the lowest acid concentration (1,75:1 ratio and 25 % of H3PO4).
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