OXIDAÇÃO DE CARVÕES VEGETAIS NO PREPARO DE BIOCARVÃO “BIOCHAR” QUE SEQÜESTRA CARBONO E COMPLEXA ÍONS METÁLICOS NUTRIENTES DE PLANTAS
Aluno de Iniciação Científica: Karen Mary Mantovani (PIBIC/CNPq)
Curso: Química
Orientador: Antonio Salvio Mangrich
Colaborador: Liliam Cristina Angelo
Departamento: Química
Setor: Ciências Exatas
Palavras-chave: oxidação, "Biochar”, EPR
Área de Conhecimento: 10602011 - CAMPOS DE COORDENAÇÃO
O conhecimento de sítios de coordenação de diferentes íons metálicos em materiais complexos é importante para se avaliar a capacidade de troca catiônica desse material. Neste trabalho preparou-se fertilizante orgânico (FO) por oxidação de carvão vegetal e a capacidade de complexação do material foi estudada utilizando-se sondas de íons metálicos de VO (II) (um ácido forte de Pearson) e Cu (II) (um ácido intermediário). Os agentes de oxidação/funcionalização testados neste trabalho foram: a mistura sulfonítrica (H2SO4/HNO3), ácido nítrico (HNO3), sulfato ferroso com água oxigenada (FeSO4 + H2O2), processo Fenton e foto Fenton), e o processo catalítico com óxido de selênio e água oxigenada (SeO2 + H2O2). Em todos os casos testados fez-se um planejamento fatorial para determinar as melhores condições de funcionalização. Os complexos foram obtidos misturando-se o sólido FO com solução de CuSO4 ou VOSO4. A reação foi mantida sob agitação por 24 h. A seguir os sólidos foram separados por centrifugação (3000 rpm) e secos em estufa a 70 0C por 24 h. Os complexos formados foram analisados por espectroscopias de ressonância paramagnética eletrônica (EPR) e por refletância difusa de ultravioleta-visível (DRUV-VIS). Os parâmetros de EPR foram obtidos por simulação dos espectros usando-se “software” Bruker Winepr Simfonia. Os espectros de DRUV-VIS foram convertidos para a função de reemissão de Kubelka-Munk, definida por, f(KM) = (1 - R)2/2R = k/s, onde R é a refletância, k é o coeficiente de absorção e s é o coeficiente de espalhamento. Com o objetivo de melhorar a resolução das curvas espectrais, aplicou-se a segunda derivada na função de Kubelka-Munk, f(K-M). Os parâmetros de EPR para o complexo FO-VO (II), A┴ = 66.0 X 10-4 cm-1, A║ = 175 X 10-4 cm-1, g┴ = 1.9800 and g║ = 1.9350, sugerem que o complexo de VO (II) está em ambiente axial de simetria C4V, com átomos de oxigênio como coordenantes equatoriais. Essa estrutura é confirmada pelos parâmetros de DRUV-VIS, dxy → dx2-y2, = 15.408 cm-1, dxy → dxz, dyz, = 13.986 cm-1. Para o complexo FO-Cu (II) os parâmetros de EPR, A┴ = 25.0 X 10-4 cm-1, A║ = 145 X 10-4 cm-1, g┴ = 2.0850 and g║ = 2.3400 indicam que o íon metálico Cu (II) está também em ambiente de simetria axial, com oxigênios como átomos coordenantes. A estrutura foi confirmada também pelos dados de DRUV-VIS data, com a transição, 2Eg → 2T2g, sendo dividida em duas outras bandas em, 12.787 cm-1, 13.315 cm-1, devidas ao efeito Jahn Teller, confirmando também simetria axial e átomos de oxigênios como coordenantes equatoriais.