Adsorbentes carbonosos por activación química de pulpa de manzana y de fibras de aramida. Evolución de los precursores durante el proceso de activación

Abstract

El presente trabajo depende contribuir al conocimiento de las trasnformaciones químicas que tienen lugar durante el proceso de preparación de carbones activación química, poniendo especial énfasis en el estudio de los efectos del agente activante sobre el transcurso de la pirólisis de los precursores. Para ello, se han empleado dos nuevos tipos de precursores: pulpa de manzana y fibras de polímero Nomex ® [poli (m-fenilen isoftalamida)]. Mediante la utilización de la técnica termogravimétrica, se estudió el efecto de diferentes variables de operación (velocidad de calentamiento, naturaleza y cantidad del agente activante, etc.)sobre las pirólisis de ambos precursores. Estos estudios permitieron la selección de las condiciones óptimas de operación y la elección del ácido fosfórico como el agente activante más adecuado, ya que este compuesto aumenta el rendimiento en carbonizado con ambos precursores y además, en el caso de las fibras de Nomex ® , es el único que mantiene la morfología fibrosa del polímero. Se caracterizaron asimismo los constituyentes inorgánicos de la pulpa de manzana, que son: óxido de silicio (SiO2), sulfatos [K2SO4 (arcanita)], diferentes fosfatos (KCaPO4, KH2PO4, Mg2H2O7 etc.), carbonatos [CaCO3 (calcita), CaMg(co3)2 (dolomita)] y nitratos. Se han establecido las reacciones químicas que tiene lugar durante el proceso de activación con ácido fosfórico de ambos materiales. En el caso de la pulpa de manzana, las principales transformaciones químicas ocurren durante la etapa de degradación de la celulosa, siendo catalizadas a menor temperatura por el ácido fosfórico. A temperaturas inferiores se produce la deshidratación de los biopolímeros constituyentes de la pulpa de manzana, y a temperaturas superiores se produce una progresiva aromatización del material. En el caso de las fibras de Nomex ® el ácido fosfórico participa como catalizador de diferentes reacciones [...]