Avaliação do ciclo de vida de poli(líquidos iônicos) imidazólicos sintetizados por fotopolimerização em manufatura aditiva
Autor(a) principal: | |
---|---|
Data de Publicação: | 2018 |
Tipo de documento: | Tese |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da PUC_RS |
Texto Completo: | http://tede2.pucrs.br/tede2/handle/tede/8415 |
Resumo: | This work presents a “cradle-to-gate” Life Cycle Assessment (LCA) of 3Dprinting polymerisable ionic liquids (PILs) using stereolithography apparathus. Firstly, in order to provide an up-to-date overview on the currently state-of-the-art involving the life cycle assessment (LCA) studies on ionic liquids (ILs) a review on the subject was employed. This review recommends a list of issues that need further precision for application of LCA to evaluate ILs processes, such as: i) access to comprehensive and adequate life cycle inventory and ii) development and inclusion of characterization factors for IL impacts. Also, some good practices in LCA of IL were identified and are recommended. Later, this work focused on the employment of the 3-butyl-1-vinylimidazolium [BVim] cation, with the non-coordinating and hydrophobic bis(trifluoromethane)sulfonimide [NTf2]- anion as the counter anion. The results indicate that the printing process does not significantly exacerbate the environmental impacts. The polymerisable monomer IL has similar impact compared to the analogous non-polymerisable 3-butyl-1-methylimidazolium [NTf2]- IL, thus potentially allowing for the more efficient use of the IL properties by immobilization in solid phases. Furthermore, it is demonstrated that switching the anion from [NTf2]- to dicyanamide [N(CN2)]- significantly decreases the impacts in all categories evaluated for PIL production. This work represents the first phase toward quantitative LCA data generation for the process of 3D-printing IL, which will be great support for decision making during design of PIL 3D-printing processes at a laboratory scale. |
id |
P_RS_2dbf98b3b1f4401a34e4bf21d7769b26 |
---|---|
oai_identifier_str |
oai:tede2.pucrs.br:tede/8415 |
network_acronym_str |
P_RS |
network_name_str |
Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da PUC_RS |
repository_id_str |
|
spelling |
Seferin, Marcushttp://lattes.cnpq.br/2427462841735553http://lattes.cnpq.br/5601580412065357Maciel, Vinícius Gonçalves2019-01-18T11:30:19Z2018-12-12http://tede2.pucrs.br/tede2/handle/tede/8415This work presents a “cradle-to-gate” Life Cycle Assessment (LCA) of 3Dprinting polymerisable ionic liquids (PILs) using stereolithography apparathus. Firstly, in order to provide an up-to-date overview on the currently state-of-the-art involving the life cycle assessment (LCA) studies on ionic liquids (ILs) a review on the subject was employed. This review recommends a list of issues that need further precision for application of LCA to evaluate ILs processes, such as: i) access to comprehensive and adequate life cycle inventory and ii) development and inclusion of characterization factors for IL impacts. Also, some good practices in LCA of IL were identified and are recommended. Later, this work focused on the employment of the 3-butyl-1-vinylimidazolium [BVim] cation, with the non-coordinating and hydrophobic bis(trifluoromethane)sulfonimide [NTf2]- anion as the counter anion. The results indicate that the printing process does not significantly exacerbate the environmental impacts. The polymerisable monomer IL has similar impact compared to the analogous non-polymerisable 3-butyl-1-methylimidazolium [NTf2]- IL, thus potentially allowing for the more efficient use of the IL properties by immobilization in solid phases. Furthermore, it is demonstrated that switching the anion from [NTf2]- to dicyanamide [N(CN2)]- significantly decreases the impacts in all categories evaluated for PIL production. This work represents the first phase toward quantitative LCA data generation for the process of 3D-printing IL, which will be great support for decision making during design of PIL 3D-printing processes at a laboratory scale.Este trabalho apresenta uma Avaliação do Ciclo de Vida (ACV) do “berço-aoportão” de líquidos iônicos polimerizáveis (PILs) em impressão 3D usando aparelho de estereolitografia. Primeiramente, a fim de fornecer uma visão geral atualizada sobre o estado da arte envolvendo os estudos da ACV em líquidos iônicos (LIs), uma revisão sobre o tema foi conduzida. Esta revisão recomenda uma lista de questões que requerem de maior atenção para a aplicação da ACV para avaliar os processos de LIs, tais como: i) acesso a um inventário completo e adequado do ciclo de vida e ii) desenvolvimento e inclusão de fatores de caracterização de impactos de LIs. Além disso, algumas boas práticas em ACV de LI foram identificadas e são recomendadas. Posteriormente, este trabalho teve como foco o emprego do cátion 3-butil-1-vinilimidazólio ([BVim]+), com o ânion não-coordenado e hidrofóbico bis(trifluorometanosulfonil)imidato ([NTf2]-) como contra-íon. Os resultados indicam que o processo de impressão não exacerba significativamente os impactos ambientais. O monômero polimerizável de LI tem impacto comparável ao análogo, não-polimerizável, 3-butil-1-metilimidazólio [NTf2]-, portanto, permitindo potencialmente o uso mais eficiente das propriedades dos LI por imobilização em fases sólidas. Também, é demonstrado que a troca do ânion [NTf2]- pelo ânion dicianamida [N(CN2)]-, para produção de PILs, diminui significativamente os impactos em todas as categorias avaliadas. Este trabalho representa a primeira fase em direção à geração quantitativa de dados de ACV, para o processo de impressão 3D de PILs, que será um grande suporte para a tomada de decisões durante o projeto de desenvolvimento de processos de impressão 3D de PILs em escala de laboratório.Submitted by PPG Engenharia e Tecnologia de Materiais (engenharia.pg.materiais@pucrs.br) on 2019-01-11T18:10:26Z No. of bitstreams: 1 versão final vinicius.pdf: 7710156 bytes, checksum: ff30c6a366731378b7bcf5c6aeb3e372 (MD5)Approved for entry into archive by Caroline Xavier (caroline.xavier@pucrs.br) on 2019-01-18T11:19:46Z (GMT) No. of bitstreams: 1 versão final vinicius.pdf: 7710156 bytes, checksum: ff30c6a366731378b7bcf5c6aeb3e372 (MD5)Made available in DSpace on 2019-01-18T11:30:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 versão final vinicius.pdf: 7710156 bytes, checksum: ff30c6a366731378b7bcf5c6aeb3e372 (MD5) Previous issue date: 2018-12-12Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESapplication/pdfhttp://tede2.pucrs.br:80/tede2/retrieve/173955/TES_VINICIUS_GONCALVES_MACIEL_CONFIDENCIAL.pdf.jpghttp://tede2.pucrs.br:80/tede2/retrieve/176009/TES_VINICIUS_GONCALVES_MACIEL_COMPLETO.pdf.jpgporPontifícia Universidade Católica do Rio Grande do SulPrograma de Pós-Graduação em Engenharia e Tecnologia de MateriaisPUCRSBrasilEscola PolitécnicaImpressora 3DPolímeroLíquidos Iônicos PolimerizáveisEstereolitografiaENGENHARIASAvaliação do ciclo de vida de poli(líquidos iônicos) imidazólicos sintetizados por fotopolimerização em manufatura aditivainfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisTrabalho será publicado como artigo ou livro06 meses18/07/2019495391460509391966550050060045189710564848268253590462550136975366info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da PUC_RSinstname:Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul (PUCRS)instacron:PUC_RSORIGINALTES_VINICIUS_GONCALVES_MACIEL_COMPLETO.pdfTES_VINICIUS_GONCALVES_MACIEL_COMPLETO.pdfapplication/pdf7710156http://tede2.pucrs.br/tede2/bitstream/tede/8415/5/TES_VINICIUS_GONCALVES_MACIEL_COMPLETO.pdfff30c6a366731378b7bcf5c6aeb3e372MD55THUMBNAILTES_VINICIUS_GONCALVES_MACIEL_CONFIDENCIAL.pdf.jpgTES_VINICIUS_GONCALVES_MACIEL_CONFIDENCIAL.pdf.jpgimage/jpeg4103http://tede2.pucrs.br/tede2/bitstream/tede/8415/4/TES_VINICIUS_GONCALVES_MACIEL_CONFIDENCIAL.pdf.jpg374969aa0ba5105a02704d3c53ebca1eMD54TES_VINICIUS_GONCALVES_MACIEL_COMPLETO.pdf.jpgTES_VINICIUS_GONCALVES_MACIEL_COMPLETO.pdf.jpgimage/jpeg5906http://tede2.pucrs.br/tede2/bitstream/tede/8415/7/TES_VINICIUS_GONCALVES_MACIEL_COMPLETO.pdf.jpg1938dce6b09b2482a2bb6f59f0d6e4a9MD57TEXTTES_VINICIUS_GONCALVES_MACIEL_CONFIDENCIAL.pdf.txtTES_VINICIUS_GONCALVES_MACIEL_CONFIDENCIAL.pdf.txttext/plain1836http://tede2.pucrs.br/tede2/bitstream/tede/8415/3/TES_VINICIUS_GONCALVES_MACIEL_CONFIDENCIAL.pdf.txt3f7b61b7a2cf1a9f0eebb8a73f994ac7MD53TES_VINICIUS_GONCALVES_MACIEL_COMPLETO.pdf.txtTES_VINICIUS_GONCALVES_MACIEL_COMPLETO.pdf.txttext/plain335863http://tede2.pucrs.br/tede2/bitstream/tede/8415/6/TES_VINICIUS_GONCALVES_MACIEL_COMPLETO.pdf.txt6c30e947ca965c6e341b2703a4ae225dMD56LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-8590http://tede2.pucrs.br/tede2/bitstream/tede/8415/1/license.txt220e11f2d3ba5354f917c7035aadef24MD51tede/84152019-07-22 20:00:38.611oai:tede2.pucrs.br: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Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://tede2.pucrs.br/tede2/PRIhttps://tede2.pucrs.br/oai/requestbiblioteca.central@pucrs.br||opendoar:2019-07-22T23:00:38Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da PUC_RS - Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul (PUCRS)false |
dc.title.por.fl_str_mv |
Avaliação do ciclo de vida de poli(líquidos iônicos) imidazólicos sintetizados por fotopolimerização em manufatura aditiva |
title |
Avaliação do ciclo de vida de poli(líquidos iônicos) imidazólicos sintetizados por fotopolimerização em manufatura aditiva |
spellingShingle |
Avaliação do ciclo de vida de poli(líquidos iônicos) imidazólicos sintetizados por fotopolimerização em manufatura aditiva Maciel, Vinícius Gonçalves Impressora 3D Polímero Líquidos Iônicos Polimerizáveis Estereolitografia ENGENHARIAS |
title_short |
Avaliação do ciclo de vida de poli(líquidos iônicos) imidazólicos sintetizados por fotopolimerização em manufatura aditiva |
title_full |
Avaliação do ciclo de vida de poli(líquidos iônicos) imidazólicos sintetizados por fotopolimerização em manufatura aditiva |
title_fullStr |
Avaliação do ciclo de vida de poli(líquidos iônicos) imidazólicos sintetizados por fotopolimerização em manufatura aditiva |
title_full_unstemmed |
Avaliação do ciclo de vida de poli(líquidos iônicos) imidazólicos sintetizados por fotopolimerização em manufatura aditiva |
title_sort |
Avaliação do ciclo de vida de poli(líquidos iônicos) imidazólicos sintetizados por fotopolimerização em manufatura aditiva |
author |
Maciel, Vinícius Gonçalves |
author_facet |
Maciel, Vinícius Gonçalves |
author_role |
author |
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv |
Seferin, Marcus |
dc.contributor.advisor1Lattes.fl_str_mv |
http://lattes.cnpq.br/2427462841735553 |
dc.contributor.authorLattes.fl_str_mv |
http://lattes.cnpq.br/5601580412065357 |
dc.contributor.author.fl_str_mv |
Maciel, Vinícius Gonçalves |
contributor_str_mv |
Seferin, Marcus |
dc.subject.por.fl_str_mv |
Impressora 3D Polímero Líquidos Iônicos Polimerizáveis Estereolitografia |
topic |
Impressora 3D Polímero Líquidos Iônicos Polimerizáveis Estereolitografia ENGENHARIAS |
dc.subject.cnpq.fl_str_mv |
ENGENHARIAS |
description |
This work presents a “cradle-to-gate” Life Cycle Assessment (LCA) of 3Dprinting polymerisable ionic liquids (PILs) using stereolithography apparathus. Firstly, in order to provide an up-to-date overview on the currently state-of-the-art involving the life cycle assessment (LCA) studies on ionic liquids (ILs) a review on the subject was employed. This review recommends a list of issues that need further precision for application of LCA to evaluate ILs processes, such as: i) access to comprehensive and adequate life cycle inventory and ii) development and inclusion of characterization factors for IL impacts. Also, some good practices in LCA of IL were identified and are recommended. Later, this work focused on the employment of the 3-butyl-1-vinylimidazolium [BVim] cation, with the non-coordinating and hydrophobic bis(trifluoromethane)sulfonimide [NTf2]- anion as the counter anion. The results indicate that the printing process does not significantly exacerbate the environmental impacts. The polymerisable monomer IL has similar impact compared to the analogous non-polymerisable 3-butyl-1-methylimidazolium [NTf2]- IL, thus potentially allowing for the more efficient use of the IL properties by immobilization in solid phases. Furthermore, it is demonstrated that switching the anion from [NTf2]- to dicyanamide [N(CN2)]- significantly decreases the impacts in all categories evaluated for PIL production. This work represents the first phase toward quantitative LCA data generation for the process of 3D-printing IL, which will be great support for decision making during design of PIL 3D-printing processes at a laboratory scale. |
publishDate |
2018 |
dc.date.issued.fl_str_mv |
2018-12-12 |
dc.date.accessioned.fl_str_mv |
2019-01-18T11:30:19Z |
dc.type.status.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/publishedVersion |
dc.type.driver.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
format |
doctoralThesis |
status_str |
publishedVersion |
dc.identifier.uri.fl_str_mv |
http://tede2.pucrs.br/tede2/handle/tede/8415 |
url |
http://tede2.pucrs.br/tede2/handle/tede/8415 |
dc.language.iso.fl_str_mv |
por |
language |
por |
dc.relation.program.fl_str_mv |
4953914605093919665 |
dc.relation.confidence.fl_str_mv |
500 500 600 |
dc.relation.cnpq.fl_str_mv |
4518971056484826825 |
dc.relation.sponsorship.fl_str_mv |
3590462550136975366 |
dc.rights.driver.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/openAccess |
eu_rights_str_mv |
openAccess |
dc.format.none.fl_str_mv |
application/pdf |
dc.publisher.none.fl_str_mv |
Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul |
dc.publisher.program.fl_str_mv |
Programa de Pós-Graduação em Engenharia e Tecnologia de Materiais |
dc.publisher.initials.fl_str_mv |
PUCRS |
dc.publisher.country.fl_str_mv |
Brasil |
dc.publisher.department.fl_str_mv |
Escola Politécnica |
publisher.none.fl_str_mv |
Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul |
dc.source.none.fl_str_mv |
reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da PUC_RS instname:Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul (PUCRS) instacron:PUC_RS |
instname_str |
Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul (PUCRS) |
instacron_str |
PUC_RS |
institution |
PUC_RS |
reponame_str |
Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da PUC_RS |
collection |
Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da PUC_RS |
bitstream.url.fl_str_mv |
http://tede2.pucrs.br/tede2/bitstream/tede/8415/5/TES_VINICIUS_GONCALVES_MACIEL_COMPLETO.pdf http://tede2.pucrs.br/tede2/bitstream/tede/8415/4/TES_VINICIUS_GONCALVES_MACIEL_CONFIDENCIAL.pdf.jpg http://tede2.pucrs.br/tede2/bitstream/tede/8415/7/TES_VINICIUS_GONCALVES_MACIEL_COMPLETO.pdf.jpg http://tede2.pucrs.br/tede2/bitstream/tede/8415/3/TES_VINICIUS_GONCALVES_MACIEL_CONFIDENCIAL.pdf.txt http://tede2.pucrs.br/tede2/bitstream/tede/8415/6/TES_VINICIUS_GONCALVES_MACIEL_COMPLETO.pdf.txt http://tede2.pucrs.br/tede2/bitstream/tede/8415/1/license.txt |
bitstream.checksum.fl_str_mv |
ff30c6a366731378b7bcf5c6aeb3e372 374969aa0ba5105a02704d3c53ebca1e 1938dce6b09b2482a2bb6f59f0d6e4a9 3f7b61b7a2cf1a9f0eebb8a73f994ac7 6c30e947ca965c6e341b2703a4ae225d 220e11f2d3ba5354f917c7035aadef24 |
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv |
MD5 MD5 MD5 MD5 MD5 MD5 |
repository.name.fl_str_mv |
Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da PUC_RS - Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul (PUCRS) |
repository.mail.fl_str_mv |
biblioteca.central@pucrs.br|| |
_version_ |
1799765337217957888 |