ANÁLISE DA PRODUÇÃO DE GRAFENO ATRAVÉS DA CARBONIZAÇÃO DA CINZA DE CASCA DO ARROZ

ANALYSIS OF GRAFENE PRODUCTION THROUGH THE CARBONIZATION OF RICE HUSK ASH

PEREZ, DIEGO MARISCO; ARMAS, LUIS ENRIQUE GOMEZ; SEVERO, LISIANE DA SILVA; CAMPANELLI, DIONATHAN ALVES

Artigo:

A casca de arroz (CA) é um resíduo agrícola oriundo do beneficiamento do arroz que corresponde em média 20% do peso do grão, sendo estimado para o ano de 2017 a produção de aproximadamente 754,6 milhões de toneladas de arroz. Vários estudos demonstram a possibilidade de obtenção de grafeno através da cinza da casca do arroz (CCA) com baixo custo de produção em comparação com outros métodos já existentes. Este trabalho tem por objetivo realizar um estudo da síntese e caracterização da CCA com alto teor de carbono utilizando diferentes métodos de queima em diferentes temperaturas (400 °C, 500°C, 600 °C e 700 °C) com tempo de duração de queima variada (20, 40, 60 e 120 min.). Com a finalidade de obter uma cinza com alto teor de carbono para a fabricação de grafeno, as amostras obtidas foram analisadas usando as técnicas de fluorescência de raios X (FRX), espectroscopia Raman e microscópio eletrônico de varredura (MEV). Finalmente, para obter o grafeno, a CCA com alto teor de carbono foi funcionalizada com hidróxido de potássio (KOH). Resultados das análises por FRX mostraram o aumento da porcentagem de dióxido de silício (SiO2), em todas as amostras, a medida que aumenta a temperatura e o tempo de queima. Com base a estes resultados foi observado que as melhores amostras com alta porcentagem de carbono foram queimadas na temperatura de 500ºC e tempo de 60 minutos. Por outro lado, análises de espectroscopia Raman da CCA antes e após a ativação com KOH mostraram a presença da banda 2D em ~2700 cm-1, evidenciando desta maneira, a obtenção de grafeno a partir da CCA.

A casca de arroz (CA) é um resíduo agrícola oriundo do beneficiamento do arroz que corresponde em média 20% do peso do grão, sendo estimado para o ano de 2017 a produção de aproximadamente 754,6 milhões de toneladas de arroz. Vários estudos demonstram a possibilidade de obtenção de grafeno através da cinza da casca do arroz (CCA) com baixo custo de produção em comparação com outros métodos já existentes. Este trabalho tem por objetivo realizar um estudo da síntese e caracterização da CCA com alto teor de carbono utilizando diferentes métodos de queima em diferentes temperaturas (400 °C, 500°C, 600 °C e 700 °C) com tempo de duração de queima variada (20, 40, 60 e 120 min.). Com a finalidade de obter uma cinza com alto teor de carbono para a fabricação de grafeno, as amostras obtidas foram analisadas usando as técnicas de fluorescência de raios X (FRX), espectroscopia Raman e microscópio eletrônico de varredura (MEV). Finalmente, para obter o grafeno, a CCA com alto teor de carbono foi funcionalizada com hidróxido de potássio (KOH). Resultados das análises por FRX mostraram o aumento da porcentagem de dióxido de silício (SiO2), em todas as amostras, a medida que aumenta a temperatura e o tempo de queima. Com base a estes resultados foi observado que as melhores amostras com alta porcentagem de carbono foram queimadas na temperatura de 500ºC e tempo de 60 minutos. Por outro lado, análises de espectroscopia Raman da CCA antes e após a ativação com KOH mostraram a presença da banda 2D em ~2700 cm-1, evidenciando desta maneira, a obtenção de grafeno a partir da CCA.

Palavras-chave:

DOI: 10.5151/cobecic2019-EMN4

Referências bibliográficas

• [1]

Como citar:

PEREZ, DIEGO MARISCO; ARMAS, LUIS ENRIQUE GOMEZ; SEVERO, LISIANE DA SILVA; CAMPANELLI, DIONATHAN ALVES; "ANÁLISE DA PRODUÇÃO DE GRAFENO ATRAVÉS DA CARBONIZAÇÃO DA CINZA DE CASCA DO ARROZ", p-1001-1007. In: Anais do XIII Congresso Brasileiro de Engenharia Química em Iniciação Científica. São Paulo: Blucher, 2019.
ISSN 23591757, DOI 10.5151/cobecic2019-EMN4