Desenvolvimento de membranas poliméricas baseadas em materiais híbridos de oxido de grafeno e zeolita para tratamentos de águas
Carregando...
Tipo
Dissertação
Data de publicação
2021-01-27
Periódico
Citações (Scopus)
Autores
Almeida , Robson Pereira de
Orientador
Pedrotti , Jairo José
Título da Revista
ISSN da Revista
Título de Volume
Membros da banca
Fechine , Guilhermino José Macêdo
Fungaro, Denise Alves
Fungaro, Denise Alves
Programa
Engenharia de Materiais e Nanotecnologia
Resumo
A fornecimento de água potável é uma preocupação crescente de sociedades em diferentes
regiões do mundo. O crescimento populacional, a industrialização e as mudanças climáticas
são fatores quem têm contribuído para a escassez destes recursos hídricos. De forma a
enfrentar esse problema, o desenvolvimento de tecnologias eficientes e sustentáveis para
explorar fontes de água não convencionais, como por exemplo a água do mar e água salobra,
torna-se um fator importante. Nesse sentido, esse trabalho foi balizado no estudo e
desenvolvimento de membranas para aplicações em tratamento de águas, com o objetivo de
promover a dessalinização da água para os mais diversos usos industriais, utilizando óxido
de grafeno e zeólita A, obtida de cinzas de biomassa. Para o preparo das membranas utilizouse
a polissulfona (PSF) solubilizada em clorofórmio como polímero de suporte e formação
do compósito polimérico com o óxido de grafeno (GO) e a zeólita A (ZeoA). Testou-se dois
tipos de GO oxidados por dois períodos distintos, sendo um de 2 horas e outro de 48 horas
de oxidação. As amostras de GO foram dispersas em etanol e N-metil-pirrolidona com
auxílio de sonicação e, posteriormente, incorporados à PSF solubilizada em clorofórmio. A
ZeoA foi dispersa diretamente com a PSF em clorofórmio. O material foi aplicado sobre uma
lâmina de vidro e por inversão de fase em água deionizada houve a formação de membranas
de filme fino. A avaliação da remoção de sais por estas membranas foi feita por
cromatografia de íons com soluções padrões de Na+, K+, Ca2+ e Mg2+. Os resultados com
membranas de PSF/GO indicaram reduções de 49,5% para sódio, 38,5% para potássio, 60,2 %
para cálcio e 59 % para magnésio. Com as membranas híbridas de PSF/GO/ZeoA, obteve-se
redução de 43,4% de K+, 90,3% de Ca2+ e 87,5% de Mg2+ utilizando-se processos de filtração,
em comparação à membrana polimérica que não possui os nanomateriais incorporados em
sua formulação. Além dos testes experimentais, também foram realizadas simulações de
dinâmica molecular que confirmam que a presença de GO mais oxidado na membrana,
proporcionam melhores resultados de remoção para os íons K+, Ca2+, Mg2+. Os resultados
obtidos demonstraram a potencialidade dos compósitos poliméricos sintetizados com
nanomateriais, na remoção de espécies iônicas que, além da facilidade de seu preparo, podem
ser escalonados para uso industrial.
Descrição
Palavras-chave
Osmose Reversa , óxido de grafeno, , membranas de filme fino , polissulfona , zeólita A.
Assuntos Scopus
Citação
ALMEIDA, Robson Pereira de. Desenvolvimento de membranas poliméricas baseadas em materiais híbridos de oxido de grafeno e zeolita para tratamentos de águas. 2021. 119 f.. Dissertação( Engenharia de Materiais e Nanotecnologia) - Universidade Presbiteriana Mackenzie, São Paulo.