Tecnologia em Metalurgia, Materiais e Mineração
https://tecnologiammm.com.br/doi/10.4322/tmm.2012.010
Tecnologia em Metalurgia, Materiais e Mineração
Artigo Original

SÍNTESE DE NANOMATERIAIS UTILIZANDO GARRAFAS PET PÓS-CONSUMO COMO MATÉRIA-PRIMA

SYNTHESIS OF NANOMATERIALS USING POST-CONSUMER PET BOTTLES AS RAW MATERIAL

Alves, Joner Oliveira; Zhuo, Chuanwei; Levandis, Yiannis Angelo; Tenório, Jorge Alberto S.

Downloads: 2
Views: 977

Resumo

Atualmente, são produzidas no Brasil mais de 12 milhões de unidades de garrafas PET por dia. As garrafas PET pós-consumo correspondem a cerca de 1,0% da produção dos resíduos sólidos urbanos. Neste trabalho, estuda-se o reaproveitamento de garrafas PET como matéria-prima para produção de nanomateriais. Amostras de garrafas PET pós-consumo foram inseridas em um forno elétrico com temperaturas de 600°C e 1.000°C, sob uma atmosfera de 15% O2 e 85% N2. O efluente da queima foi submetido a um filtro de SiC e repassado a um segundo forno mantido a 1.000°C. Telas de aço inoxidável foram dispostas no forno secundário para atuarem como catalisador. A técnica de microscopia eletrônica de varredura (MEV) foi empregada para a verificação da formação dos nanomateriais. Os resultados apontam a formação de nanomateriais com diâmetros de 90 nm a 140 nm e comprimentos na ordem de 40 μm. Os nanomateriais produzidos apresentam a forma tubular característica dos nanotubos de carbono.

Palavras-chave

PET, Nanomateriais, Combustão, Catálise

Abstract

Currently, more than 12 million units of PET bottles are produced in Brazil per day. The post-consumer PET bottles correspond to about 1.0% of the production of urban solid wastes. In this work, the recovery of PET bottles as raw material to produce nanomaterials is studied. Samples of post-consumer PET bottles were inserted in an electric furnace with temperatures of 600 and 1000°C under an atmosphere of 15% O2 and 85% N2. The burned effluent was subjected to a SiC filter and channeled into the second furnace at 1000°C. Stainless steel meshes were placed in the second furnace in order to work as catalyst. Scanner electron microscopy (SEM) technique was used to verify the formation of nanomaterials. Results show the formation of nanomaterials with diameters of 90-140 nm and lengths of about 40 μm. Produced nanomaterials present the tubular form typical of carbon nanotubes.

Keywords

PET, Nanomaterials, Combustion, Catalyst

Referências

1 HOPEWELL, J.; DVORAK, R.; KOSIOR, E. Plastics recycling: challenges and opportunities. Philosophical Transactions of the Real Society B: Biological Sciences, v. 364, n. 1526, p. 2115-26, 2009. PMid:19528059. PMCid:2873020. http:// dx.doi.org/10.1098/rstb.2008.0311

2 MANCINI, S. D.; ZANIN, M. Influência de meios reacionais na hidrólise de PET pós-consumo. Polímeros: Ciência e Tecnologia, v. 12, n. 1, p. 34-40, 2002.

3 NAPCOR. Report on post consumer PET container recycling activity. National Association for PET Container Resources. Disponível em: . Acesso em: 20 set. 2010.

4 ALVES, J. O. et al. Caracterização das emissões de hidrocarbonetos leves geradas durante o processo de combustão de garrafas PET. In: CONGRESSO ANUAL DA ABM, 66., 2011, São Paulo. Anais…São Paulo: ABM, 2011. p. 1584-91.

5 GONCALVES, C. K. et al. Emissions from the premixed combustion of gasified polyethylene. Energy Fuels, v. 22, n. 1, p. 372-81, 2007. http://dx.doi.org/10.1021/ef700379c

6 REA. Determination of biomass energy content of fuels. Renewable Energy Association. Disponível em: . Acesso em: 10 out. 2010.

7 ZARBIN, A. J. G. Química de (nano)materiais. Química Nova, v. 30, n. 6, p. 1484-90, 2007.

8 PITKETHLY, M. J. Nanoparticles as building blocks. Nano Today, v. 36, p. 36-42, 2003.

9 ALVES, J. O. Síntese de nanotubos de carbono através do uso do bagaço da cana-de-açúcar como matéria-prima. In: UNESCO, MBC, RECyT/ MERCOSUL, CNPq. (Org.). Nanotecnologia para o MERCOSUL. edição 2010 do prêmio Mercosul de Ciência e Tecnologia. Brasília: Unesco, 2010. v. 1, p. 57-74.

10 ASTM INTERNATIONAL. ASTM E2016 - 06 Standard specification for industrial woven wire cloth. West Conshohocken, PA; 2006.

11 WAGNER, R. S.; ELLIS, W. C. Vapor-liquid-solid mechanism of single crystal growth. Applied Physics Letters, v. 4, p. 89-90, 1964. http://dx.doi.org/10.1063/1.1753975

12 BAKER, R. T. K. et al. Formation of filamentous carbon from iron, cobalt and chromium catalyzed decomposition of acetylene. Journal of Catalysis, v. 30, n. 1, p. 86-95, 1973. http://dx.doi.org/10.1016/0021-9517(73)90055-9

13 BAKER, R. T. K. Catalytic growth of carbon filaments. Carbon, v. 27, n. 3, p. 315-23, 1989. http://dx.doi. org/10.1016/0008-6223(89)90062-6

14 ALVES, J. O. et al. Analysis and control of light hydrocarbon gases in the pyrolysis-combustion process of several solid wastes. In: TMS ANNUAL MEETING & EXHIBITION, 140., 2011, San Diego - EUA. Proceedings… Warrendale: EPD Congress, 2011. I CD-ROM.

15 ALVES, J. O. et al. Catalytic conversion of wastes from the bioethanol production into carbon nanomaterials. Applied Catalysis B: Environmental, v. 106, n. 3-4, p. 433-44, 2011. http://dx.doi.org/10.1016/j.apcatb.2011.06.001

5886969d7f8c9dd9008b4601 tmm Articles
Links & Downloads

Tecnol. Metal. Mater. Min.

Share this page
Page Sections