| dc.description.abstract | A busca por métodos de captura de dióxido de carbono (CO2) vem ganhando espaço na comunidade científica devido à importância de se remover o CO2 presente no gás natural. Logo, este trabalho teve como objetivo principal a síntese e caracterização de sílica funcionalizada com (3-aminopropil)trietoxisilano (APTES) a fim de promover a separação dióxido de carbono (CO2) / metano (CH4) através de adsorção a alta pressão utilizando a espectroscopia de infravermelho próximo (NIR) como técnica de quantificação. A síntese de sílica foi realizada através do processo sol-gel com aquecimento por irradiação micro-ondas e secagem empregando CO2 supercrítico (aerogel), técnicas escolhidas com o propósito de reduzir o tempo de síntese e secagem. A partir das caracterizações com adsorção/dessorção de N2, a sílica aerogel obteve altas áreas superficiais (BET) para aerogéis puros, variando entre 807 e 225 m2 g-1, sendo estas reduzidas para os aerogéis com APTES, entre 126 e 35 m2 g-1. De acordo com o TGA até 500 °C, os aerogéis com APTES perdem o dobro de massa quando comparados com os aerogéis puros. A análise elementar CHN mostrou uma média de 6,0 % de Carbono, 3,0 % de Hidrogênio e 2,5 % de Nitrogênio para os aerogéis funcionalizados. Através da técnica espectroscópica FTIR, foi possível identificar as principais bandas inorgânicas da sílica. A calibração do NIR para quantificação da mistura CO2/CH4 apresentou bons resultados de correlação, bem como baixos valores de desvio para a variável composição em diferentes temperaturas. Os testes de adsorção de CO2 foram realizados com variação de pressão a 20 °C empregando o NIR como técnica de monitoramento on-line. A sílica comercial funcionalizada obteve capacidade de adsorção de CO2 de aproximadamente 0,2 mmol g-1 a 90 bar e 4,8 mmol g-1 a 130 bar, já um dos aerogéis funcionalizado com APTES (Si-HCl-A) sintetizado neste trabalho obteve capacidade adsortivas superiores à da sílica comercial, sendo 0,8 mmol g-1 para 90 bar e 5,4 mmol g-1 para 130 bar. Através da síntese e secagem do aerogel de sílica, foi constatada a eficiência do processo, reduzindo o tempo total de síntese, confirmando a diferença dos aerogéis puros e funcionalizados pelas caracterizações químicas realizadas. A adsorção de CO2 a alta pressão utilizando o NIR como técnica de monitoramento se mostrou capaz de quantificar o processo, obtendo boas correlações. | pt_BR |
