Construção de filtros utilizando nanoarquiteturas híbridas

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dc.contributor.advisorCanevari, Thiago da Cruz
dc.contributor.authorLieb, Laura Chaluleu
dc.date.accessioned2023-02-03T14:54:16Z
dc.date.available2023-02-03T14:54:16Z
dc.date.issued2022-12-06
dc.description.abstractEste trabalho descreve o desenvolvimento de uma membrana de matriz mista (MMM) constituída por nanoarquiteturas híbridas, a base de nanomaterial de carbono (ponto quântico de carbono), óxido de zircônio (ZrO2) e sílica (SiO2). O estudo de eficiência de membrana contou como analitos os corantes azul de metileno e alaranjado de metila, o cátion cobre e o desregulador endócrino bisfenol A. Os nanomateriais híbridos foram produzidos via método sol-gel, utilizando de base conjugada de fluoreto (F-) como catalisador (ácido fluorídrico ou fluoreto de sódio), juntamente com a incorporação de pontos quânticos de carbono ricos em álcool (Cdot(A)) e óxido de zircônio, diretamente na síntese do material de sílica. A produção da membrana foi feita a partir da modificação de método de polimerização interfacial, adicionando o material de sílica na fase aquosa, juntamente com açúcar (glicose) e, reagindo com cloreto de trimesoíla (TMC); em cima de um suporte de polietersulfona. A caracterização dos materiais produzidos foi realizada por técnicas espectroscópicas como UV-vis, infravermelho com módulo ATR; técnicas microscópicas como MEV e MET-HR e difração de raios X. A capacidade de retenção da membrana de matriz mista foi estudada via espectroscopia ultravioleta no caso dos corantes azul de metileno e alaranjado de metila; para o analito de cátions de cobre, a espectroscopia de absorção atômica; e no caso do bisfenol A, utilizou-se a espectrometria de massas. Para o analito azul de metileno, a inserção de óxido metálico na produção do material de sílica se fez interessante, demonstrando retenção de 90,0%, observando o λ = 664 nm; o alaranjado de metila teve máxima retenção pela membrana com material catalisado por NaF, em condição de protonação do corante, 52,0% de retenção, observando o λ = 463 nm; os cátions de cobre tiveram melhor retenção pela membrana catalisada por NaF, demonstrando 40.0% de retenção; o bisfenol A foi acompanhado pela m/z 227, obtendo sua máxima retenção de 70,0% pela membrana de HF com pontos quânticos de carbono. A pesquisa teve sua melhor retenção, comparando com os limites estabelecidos por agências regulamentadoras, para bisfenol A, uma vez que a concentração final alcançada pós filtração foi de 2,27 μg.L-1. Após o estudo, pode-se produzir uma membrana de matriz mista, utilizando de nanomateriais híbridos de sílica, a fim de remover agentes nocivos em água.pt_BR
dc.description.sponsorshipCAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nívelpt_BR
dc.identifier.urihttps://dspace.mackenzie.br/handle/10899/31234
dc.language.isopt_BRpt_BR
dc.language.isoenpt_BR
dc.publisherUniversidade Presbiteriana Mackenzie
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil*
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/*
dc.subjectmembranas de matriz mistapt_BR
dc.subjectnanofiltrospt_BR
dc.subjectnanoestruturas híbridaspt_BR
dc.subjectCdotpt_BR
dc.subjectcobrept_BR
dc.subjectbisfenol Apt_BR
dc.subjectcorantespt_BR
dc.titleConstrução de filtros utilizando nanoarquiteturas híbridaspt_BR
dc.typeDissertaçãopt_BR
local.contributor.advisorLatteshttp://lattes.cnpq.br/6149251163133726pt_BR
local.contributor.advisorOrcidhttps://orcid.org/0000-0002-4336-8097pt_BR
local.contributor.authorLatteshttp://lattes.cnpq.br/1876142549376177pt_BR
local.contributor.board1Fechine, Guilhermino José Macêdo
local.contributor.board1Latteshttp://lattes.cnpq.br/8109533360196619pt_BR
local.contributor.board1Orcidhttps://orcid.org/0000-0002-5520-8488pt_BR
local.contributor.board2Toma, Sérgio Hiroshi
local.contributor.board2Latteshttp://lattes.cnpq.br/1590219732643156pt_BR
local.contributor.board2Orcidhttp://orcid.org/0000-0002-3003-7889pt_BR
local.description.abstractenThis research describes the development of a mixed matrix membrane (MMM) constituted by hybrid nanoarchitectures, based on carbon nanomaterials (carbon quantum dots), zirconium oxide (ZrO2) and silica (SiO2). The efficiency study of the membrane was conducted with analytes such as dyes as methylene blue and methylene orange, copper cation and an endocrine disruptor bisphenol A. The hybrid nanomaterials were produced via sol-gel methos, using fluoride conjugated base (F-) as catalyst (fluoride acid or sodium fluoride), together with the incorporation of carbon quantum dots rich in alcohol (Cdot(A)) and zirconium oxide, directly in the silica material synthesis. The membrane production was made by a modification of the interfacial polymerization method, inserting the silica material onto the aqueous phase with sugar (glucose) and, reacting with trimesoyl acid (TMC); on top a polyethersulfone support. The material characterization was made by spectroscopy techniques like UV-vis, infrared with ATR module; microscopy techniques such as SEM and TEM-HR and X ray diffractometry. The capacity of retention of the produced membrane was studied by UV-vis spectroscopy for the dye methylene blue and methylene orange; for the copper cation analyte, it was used atomic absorption spectroscopy; and for the bisphenol A, mass spectrometry. For the methylene blue, the insertion of metallic oxide in the silica catalyzed by HF was the better result, showing 90.0% of retention, noting the λ = 664 nm; the methylene orange had the best result by the material catalyzed by NaF, in the protonation condition, 52.0% of retention, noting the λ = 463 nm; the copper cation result was better for the silica catalyzed by NaF, showing 40.0% of retention; the BPA was monitored by the m/z 227, obtaining the maximum result of 70.0%, with the membrane catalyzed by HF with carbon quantum dots. The research had the best retention, compared to the established limit by regulatory agencies, for the bisphenol A, since the final concentration achieved after filtration was 2,27 μg.L-1. After the study, was possible to make a mixed matrix membrane using hybrid nanomaterial of silica, aiming to remove harmful agents in water.pt_BR
local.keywordsmixed matrix membranespt_BR
local.keywordsnanofilterspt_BR
local.keywordshybrid nanoarchitecturespt_BR
local.keywordsCdotpt_BR
local.keywordscopperpt_BR
local.keywordsbisphenol Apt_BR
local.keywordsdyespt_BR
local.publisher.countryBrasil
local.publisher.departmentEscola de Engenharia Mackenzie (EE)pt_BR
local.publisher.initialsUPM
local.publisher.programEngenharia de Materiais e Nanotecnologiapt_BR
local.subject.cnpqEngenharia de Materiais e Nanotecnologiapt_BR
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