Membranas lamelares de derivados de grafeno como barreira iônica para tratamento de água

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dc.contributor.advisorMaroneze, Camila Marchetti
dc.contributor.authorPaiva, Marcus Vinícius de
dc.date.accessioned2023-02-03T14:53:58Z
dc.date.available2023-02-03T14:53:58Z
dc.date.issued2022-08-12
dc.description.abstractSignificativas descobertas foram feitas no desenvolvimento de membranas lamelares usando materiais 2D esfoliados como nanofolhas de grafeno e seus derivados, como óxido de grafeno (GO) e óxido de grafeno reduzido (rGO). No entanto, importantes desafios ainda precisam ser superados no que diz respeito à hidrofilicidade e o intumescimento da estrutura do GO em meio aquoso. Este trabalho descreve e avalia diferentes processos de redução (térmico e químico) de membranas de óxido de grafeno fabricadas por meio de filtração à vácuo, em suporte poroso de nylon. O óxido de grafeno utilizado foi preparado pelo método de Hummers modificado e purificado por diálise. O desempenho das membranas lamelares como barreira para íons Na+ e Cl- em meio aquoso foi avaliado utilizando uma cela de difusão iônica comercial. Os principais resultados obtidos indicam que a redução química in situ das membranas de óxido de grafeno por vapor de hidrazina aumenta substancialmente o desempenho como uma barreira iônica para os íons Na+ e Cl- em água. Ao compará-lo com outro método de redução (recozimento térmico), observou-se que a rota química tem um impacto pronunciado nas camadas superiores (superfície) das membranas lamelares, com alterações morfológicas que possivelmente controlam o mecanismo que determina sua eficiência para bloquear a passagem dos pequenos íons hidratados.pt_BR
dc.description.sponsorshipOutrospt_BR
dc.identifier.urihttps://dspace.mackenzie.br/handle/10899/31233
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.subjectmembranaspt_BR
dc.subjectóxido de grafeno reduzidopt_BR
dc.subjectosmosept_BR
dc.subjectbarreira iônicapt_BR
dc.titleMembranas lamelares de derivados de grafeno como barreira iônica para tratamento de águapt_BR
dc.typeDissertaçãopt_BR
local.contributor.advisorLatteshttp://lattes.cnpq.br/7999354846776105pt_BR
local.contributor.advisorOrcidhttps://orcid.org/0000-0002-6835-4476pt_BR
local.contributor.authorLatteshttp://lattes.cnpq.br/4108272176470249pt_BR
local.contributor.board1Ribeiro, Hélio
local.contributor.board1Latteshttp://lattes.cnpq.br/0766240077339002pt_BR
local.contributor.board2Strauss, Mathias
local.contributor.board2Latteshttp://lattes.cnpq.br/4174231943580829pt_BR
local.description.abstractenSignificant breakthroughs have been made in the development of lamellar membranes using 2D exfoliated materials such as graphene nanosheets and their derivatives such as graphene oxide (GO) and reduced graphene oxide (rGO). But there are still important challenges to be overcome regarding the hydrophilicity and swelling of the GO structure in an aqueous medium. This work describes and evaluates different reduction processes (thermal and chemical) of graphene oxide membranes manufactured by means of vacuum filtration, on a porous nylon support. The graphene oxide used was prepared by the modified Hummers method and purified by dialysis. The performance of lamellar membranes as a barrier to Na+ and Cl- ions in water was evaluated using a commercial ion diffusion cell. The main results obtained indicate that the in situ chemical reduction of graphene oxide membranes by hydrazine vapor substantially increases the performance as an ionic barrier for Na+ and Cl- ions in water. When comparing it with another reduction method (thermal annealing), it was observed that the chemical route has a pronounced impact on the upper layers (surface) of the lamellar membranes, with morphological changes that possibly control the mechanism that determines its efficiency to block the passage of small, hydrated ions.pt_BR
local.description.sponsorshipOtherEmpresa/Indústria: Centro de Pesquisas Leopoldo Américo Miguez de Mello - CENPES/PETROBRÁSpt_BR
local.keywordsmembranespt_BR
local.keywordsreduced graphene oxidept_BR
local.keywordsosmosispt_BR
local.keywordsionic barrierpt_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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