Oxidação de carvões vegetais no preparo de biocarvão “biochar” que
seqüestra carbono e complexa íons metálicos nutrientes de plantas.
Karen Mary Mantovani
PBIQ/CNPq
Antonio Salvio Mangrich/ Liliam Cristina Angelo
Materiais
orgânicos
estáveis
no
ambiente
apresentam propriedades de sequestradores de
carbono mas não, necessariamente a de
condicionadores de solos. O carvão vegetal (CV)
funcionalizado preparado neste trabalho por
oxidação pode sequestrar carbono e atuar como
condicionador orgânico de solos possuindo
atividades semelhantes à matéria orgânica do solo,
incluindo a capacidade de adsorção de íons
metálicos1.
As funcionalizações/oxidações foram preparadas a
partir do reação do CV com :HNO3 (CFN), e uma
segunda com SeO2 + H2O2. (CFSe). Para a
complexação, reagiu-se os carvões funcionalizados
com as soluções aquosas (0,1 mol L-1) de cada um
dos seguintes sais: CuSO4.5H2O e VOSO4.3H2O. Os
materiais preparados foram caracterizados por
espectroscopias
de
infravermelho
(FTIR)
e
ressonância paramagnética eletrônica (EPR). Para o
teste de mesoporosidade, reagiu-se os materiais com
uma solução de azul de metileno (AM), seguida da
leitura no UV-VIS na região de comprimento de onda
665 nm
1 Mahalakshmy R;, Indraneel P.; Viswanathan B., 2009,
Indian Journal of Chemistry, 48 A, 352-356.
2 Stainsack J.; Mangrich A.S.; Maia Claudia M.B.F.;
Machado V.G.; dos Santos J.C.P.; Nakagaki S., 2003,
Inorganica Chimica Acta ,356, 243-248.
Os tratamentos do CFN e CFSe levaram a formação de
grupos Φ–C=O de ácidos carboxílicos
indicado pela
intensificação das bandas de absorção em 1720 cm-1 e em
1235 cm-1. As bandas em 1057, 906 e 783 cm-1 são atribuídas
a compostos minerais, sendo que, a banda em 1057 cm-1
também esta associada à absorção do grupo C-O-C. Grupos
Φ–NO2 (1340 e 1530 cm-1) podem ser vistos nos espectros
CFN. A partir dos resultados obtidos por EPR, verificou-se que
o fator-g variou entre 2,0028-2,0034, indicando que os
radicais livres orgânicos (RLO) estão localizados próximos a
átomos de carbono. Os parâmetros de EPR dos complexos
indicam que o metal VO(II) está em um ambiente de simetria
C4V, com oxigênios como átomos de coordenação no plano
equatorial. Os espectros EPR ​de Cu(II) apresentam simetria
axial, sugerindo uma geometria tetragonal distorcida,
quadrado piramidal ou uma geometria quadrado planar 2. A
amostra CFN teve a maior capacidade adsortiva, com 99,14
% de remoção e 117,6 mg/g de massa de azul de metileno
retida
Os métodos utilizados foram eficientes na criação de sítios de
complexação de íons metálicos de comportamentos
diferentes. O teste de adsorção de AM revelou um significativo
aumento da mesoporosidade e capacidade de troca catiônica
do carvão com os tratamentos, indicando à presença de
grupos de superfície com elétrons livres capazes de formar
ligações químicas com o adsorvato.