Orientadores: Carlos Alberto Luengo, Iris C. L. Torriani

Tese (doutorado) - Universidade Estadualde Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin

Resumo: Amostras de madeira de Pinus elliottii foram tratadas termicamente numa faixa de temperaturas entre 600 ºC e o 2600 ºC, em atmosfera inerte, obtendo-se assim os carvões vegetais que foram objetos de pesquisa nesta tese.
Assumiu-se que esse material obedece ao modelo de estrutura...

Resumo: Amostras de madeira de Pinus elliottii foram tratadas termicamente numa faixa de temperaturas entre 600 ºC e o 2600 ºC, em atmosfera inerte, obtendo-se assim os carvões vegetais que foram objetos de pesquisa nesta tese.
Assumiu-se que esse material obedece ao modelo de estrutura granular proposto por Emmerich e que, segundo o modelo de Kalliat, Kwak e Schmidt, apresenta uma estrutura porosa composta por micro, meso e macroporos.
Utilizando-se as técnicas de difração de raios-X a altos-ângulos, de espalhamento de raios-X a baixos-ângulos e de adsorsão física de dióxido de carbono, obtiveram-se os dados relativos ao comportamento das dimensões dos microcristalitos turbostráticos (teoria de Warren), dos parâmetros característicos da estrutura porosa, das dimensões fractais das superfícies dos poros e das áreas superficiais específicas dos microporos, os quais, foram analisados em função das temperaturas de tratamento térmico dos carvões.
Concluiu-se que os carvões em estudo podem ser considerados altamente porosos, que a evolução da estrutura porosa está intimamente ligada à dinâmica de crescimento dos microcristalitos e que, as dimensões fractais dos macroporos diminui quando é tomado em conta a influencia dos microporos. Concluiu-se ainda que o crescimento das áreas superficiais especificas dos microporos, obtidas pelo método de adsorsão gasosa, até a temperatura onde a atividade de volatilização é relevante, é devido ao aumento do número de canais, os quais, permitem ao adsorvato alcançar não somente os novos microporos criados como também outros já existentes e de tamanhos maiores

Abstract: Pine wood samples of Pinus elliottii were heal treated in a range of temperatures from 600 ºC to 2600 ºC. In inert atmosphere. The charcoals, the subject of this research work, were then obtained.
It was assumed that this material behaves according to the granular structure model...

Abstract: Pine wood samples of Pinus elliottii were heal treated in a range of temperatures from 600 ºC to 2600 ºC. In inert atmosphere. The charcoals, the subject of this research work, were then obtained.
It was assumed that this material behaves according to the granular structure model proposed by Emmerich and that it exhibits a porous structure made up of micro, meso and macropores, according to Kalliat, Kwak and Schmidt¿s model.
High angle X-ray diffraction, small angle X-ray scattering and carbon dioxide adsorption techniques were used in order to obtain the data relating to the behavior of the turbostratic microcrystallites (Warren¿s theory), the characteristic parameters of the porous structure, the fractal dimensions of the surface of the pores and the specific surface area of the micropores which, then, were analyzed as a function of the temperatures of the thermal treatment of the charcoals.
It was then concluded that the charcoals studied could be considered highly porous, the evolution of the porous structure is strongly related to the dynamics of the growth of the microcrystallites and that the fractal dimensions of the macropores decreases when the influence of the micropores is taken into account. It was concluded, too, that the growing of the specific surface areas of the micropores, obtained through the gaseous adsorption technique, up to the temperature where the volatilization activity is relevant, is due to the increase in the number of channels, which allows the adsorbate to reach not only the new micropores created but also others already present and of larger sizes