Conversão de Biomassas Lignocelulósicas em Óxido de Grafeno Reduzido: Avaliação do Efeito da Dosagem de Ferroceno

Resumo

RESUMO - O crescente volume de resíduos orgânicos, como o endocarpo de coco e a serragem de madeira, motiva a busca por rotas sustentáveis de valorização de biomassa lignocelulósica. Estudos recentes demonstram que resíduos orgânicospodem ser convertidos em óxido de grafeno reduzido (OGr) por pirólise catalítica. Neste trabalho, investigou-se a conversão de serragem de madeira e endocarpo de coco em OGr, empregando-se ferroceno em diferentes proporções (0,05 0,2 g de catalisador/g de biomassa) a 300 °C. As biomassas foram submetidas a pré-tratamentos, em seguida à pirólise em forno mufla e caracterização por FTIR e DRX. O FTIR evidenciou atenuação progressiva de grupos oxigenados e intensificação de domínios aromáticos em todas as amostras, mas somente o endocarpo de coco na razão intermediária (1 g de biomassa: 0,1 g de ferroceno) apresentou picos definidos de OGr no DRX, indicando cristalinidade elevada e qualidade considerada adequada. As demais amostras exibiram halo amorfo, contaminações ou defeitos estruturais excessivos. Conclui-se que o endocarpo de coco na proporção 1g: 0,1 g de ferroceno constitui a condição mais eficaz para a produção de OGr sob as condições avaliadas.

ABSTRACT - The increasing volume of organic waste, such as coconut endocarp and wood sawdust, drives the search for sustainable routes to valorize lignocellulosic biomass. Recent studies demonstrate that these residues can be converted into reduced graphene oxide (rGO) via catalytic pyrolysis. In this work, the conversion of wood sawdust and coconut endocarp into rGO was investigated using ferrocene in different proportions (0.05 0.2 g of catalyst per g of biomass) at 300 °C. The biomasses were subjected to pretreatment (washing, drying, and milling), muffle furnace pyrolysis, and characterization by FT-IR and XRD. FT-IR spectroscopy evidenced progressive attenuation of oxygenated groups and intensification of aromatic domains in all samples, but only the coconut endocarp at the intermediate ratio (1 g biomass : 0.1 g ferrocene) exhibited defined rGO peaks in XRD, indicating high crystallinity and satisfactory quality. The other samples displayed an amorphous halo, mineral contamination, or excessive structural defects. It is concluded that coconut endocarp at the 1 g : 0.1 g ferrocene ratio constitutes the most effective condition for rGO production under the evaluated conditions.