AgÃncia Nacional do PetrÃleo / Activated carbons are amorphous materials represented by a pore size distribution (PSD) which usually reproduce the experimental isotherm of N2 at 77 K. Presently, we obtain this distribution using the activated carbon slit-pore model and isotherms calculated by molecular simulation. In this study, we have evaluated the extent to which the use of more realistic activated carbon models influences on the characterization, as well as the possibility of representing the activated carbon by a minimum three-pore PSD. Adsorption isotherms were calculated using the Grand Canonical ensemble within the Monte Carlo method, and compared with experimental isotherms of commercial activated carbons. The deconvolution method with non negative least squares was used to determine the PSDs. We observed that the models containing heterogeneity factors were more accurate than the simplified models, and that activated carbons could be well represented by a minimum three-pore distribution without significant loss of precision. Furthermore, we demonstrated that the minimum PSD could be applied to formulate virtual porous carbon models that are useful in the heterogeneity study. Finally, we propose the use of the minimum PSD to replace the classical calculations of average pore size. / Carbonos ativados sÃo materiais amorfos representados por uma distribuiÃÃo de tamanho de poros (PSD) que usualmente reproduz a isoterma experimental de N2 a 77 K. Presentemente esta distribuiÃÃo à obtida com o uso do modelo de carbono ativado de placas paralelas de grafeno e isotermas calculadas por simulaÃÃo molecular. Neste estudo avaliou-se a influÃncia do uso de modelos de poros de carbono ativado mais realistas sobre a caracterizaÃÃo, bem como a possibilidade de representar o carbono ativado por uma PSD mÃnima constituÃda de apenas trÃs poros. Isotermas de adsorÃÃo foram calculadas utilizando-se o algoritmo de Monte Carlo no ensemble grande canÃnico e comparadas com as isotermas experimentais de carbonos ativados comerciais. O mÃtodo de deconvoluÃÃo com mÃnimos quadrados nÃo negativos foi utilizado para determinaÃÃo das PSDs. Observou-se que modelos contendo fatores de heterogeneidade mostraram-se mais precisos que os modelos simplificados. Notou-se ainda que efetivamente o carbono ativado pode ser representado por uma PSD mÃnima de trÃs poros sem perda significativa de precisÃo. AlÃm disso, demonstrou-se que a distribuiÃÃo mÃnima pode ser usada para elaborar modelos virtuais de carbono que sÃo Ãteis no estudo de heterogeneidades. Finalmente propomos o uso da PSD mÃnima em substituiÃÃo ao cÃlculo clÃssico de tamanho mÃdio de poros.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:www.teses.ufc.br:8909 |
| Date | 27 January 2014 |
| Creators | Pedro Felipe Gadelha Silvino |
| Contributors | SebastiÃo MardÃnio Pereira de Lucena, Diana Cristina Silva de Azevedo, Josà Carlos Alexandre de Oliveira |
| Publisher | Universidade Federal do CearÃ, Programa de PÃs-GraduaÃÃo em Engenharia QuÃmica, UFC, BR |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFC, instname:Universidade Federal do Ceará, instacron:UFC |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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