SÍNTESE, CARACTERIZAÇÃO E APLICAÇÃO DE BIOCHAR A PARTIR DO SABUGO DE MILHO NA REMOÇÃO DE FÁRMACOS EM ÁGUAS RESIDUAIS

Resumo

O presente trabalho teve como objetivo sintetizar, caracterizar e comparar biocarvões obtidos por pirólise seca e por carbonização hidrotérmica a partir do sabugo de milho, bem como avaliar ativações física (CO2) e química (ZnCl2, SnCl2) e uma modificação por sulfonação, medindo desempenho adsortivo e propriedades auxiliares (capacidade de troca iônica e teor de cinzas). No desenvolvimento, os sabugos foram secos (70 °C/24 h), triturados até a faixa granulométrica entre 750–1000 μm e processados por: (i) pirólise em estufa (400–600 °C/4 h), com rendimentos médios de 3,0 g/100 g a 600 °C e 11,72 g/100 g a 400 °C; (ii) carbonização hidrotérmica em autoclave (1:10 m:v; 190–200 °C; 300–350 psi; 3 h), obtendo 279,8 g de biocarvão seco a partir de 500 g de biomassa (55,96%). As ativações físicas foram conduzidas com CO2 a 400 °C por 2,5 h e a 500 °C (200 mL min−1) por 2,5 h; a ativação química empregou impregnação com ZnCl2 (e etapa adicional com SnCl2), e a sulfonação utilizou H2SO4 com posterior lavagem extensiva. A capacidade de troca iônica foi determinada por método adaptado de Helfferich, e o teor de cinzas por calcinação a 700 °C/24 h. A adsorção de progesterona (60 μg L−1) foi avaliada em batelada (0,5 g/50 mL; 25 °C; 150 rpm; 1–24 h) por espectrofotometria UV-Vis (232 nm) com quantificação via curva de calibração; morfologia foi inspecionada por MEV (TM3030 plus, 400×). Os resultados indicaram teores de cinzas típicos de biocarvões/ativados (por exemplo, 1,51% para o ativado fisicamente e 0,10% para o sulfonado), e melhorias de capacidade de troca iônica especialmente no carvão sulfonado e no fisicamente ativado. Quanto à remoção de progesterona (24 h), sobressaíram o carvão sulfonado (46,13%), o ativado com ZnCl2 (40,55%) e o próprio sabugo in natura (38,33%), evidenciando que modificações ácido-funcionais e certas ativações podem elevar o desempenho, enquanto combinações com SnCl2 não superaram o precursor. As micrografias sugeriram maior reticulação após dopagens metálicas e sinais de degradação superficial após sulfonação. Conclui-se que o sabugo de milho é um precursor viável e que a rota de sulfonação, seguida da ativação física, surge como caminho promissor para adsorção de hormônios, recomendando-se estudos futuros de modificação pré-carbonização com ZnCl2 e otimização de parâmetros (pH, tempo de contato) para aplicação em tratamentos reais de efluentes.