Preparo de membranas de separação compostas por Poli (Ácido Lático) pelo método de inversão de fases para permeação de gases

• Autor(a) principal: Dal Magro, Fernando Silva
• Data de Publicação: 2023
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UCS
• Texto Completo: https://repositorio.ucs.br/11338/12613
• topic: Engenharia química; Ácido poliláctico; Membranas; Biodegradação

O principal objetivo da realização de um processo de separação por membranas é a separação de componentes em solução, devido à capacidade da membrana de transportar algumas substâncias presentes na fase de alimentação, assim como barrar a passagem de outras. Apesar de muitos estudos e estratégias implementadas para prolongar a vida útil, o fouling ainda é a causa principal para o descarte de membranas de separação, fator que gera toneladas desta tecnologia dispostas em aterros, devido à origem fóssil dos polímeros utilizados em sua fabricação. Desta forma, neste trabalho foram preparadas membranas de poli (ácido lático) (PLA) pelo método de inversão de fases e caracterizadas para a verificação de sua possível aplicação em processos de separação de gases utilizando ar sintético. As membranas de PLA foram preparadas utilizando diclorometano (DCM) como solvente e água destilada como não solvente. As membranas produzidas, nas concentrações de 8% e de 12% em massa de polímero, foram caracterizadas por Microscopia Eletrônica de Varredura e Espectroscopia no Infravermelho por Transformada de Fourier. As suas especificidades referentes à permeabilidade também foram avaliadas. Os resultados mostraram que as propriedades sobre a morfologia e a estrutura química do PLA não foram alteradas pelo uso do solvente escolhido. As membranas apresentaram estrutura assimétrica, com formação de camada porosa na parte superior seguida de uma subestrutura porosa de poros esféricos. A faixa de diâmetro dos poros observados foi de 0,43 µm até 0,85 µm para a membrana de concentração 8% e 0,55 µm até 1,34 µm para a membrana de concentração 12%. A espessura da camada densa para a membrana de 8% foi de aproximadamente 17,21 µm, menor do que a de 12%, que apresentou camada densa aproximada de 25,55 µm. O fluxo de gás trasmembrana foi menor para a membrana de 8%, pois esta sofreu maior compactação devido ao menor percentual de polímero (m/m) do que a membrana de 12%. O fluxo transmembrana para a membrana de 8% observado foi de 50,90 L m-2 h-1 enquanto para a membrana de 12% foi observado fluxo de 312,89 L m-2 h-1. Nos testes de degradabilidade, foi possível observar a biodegradação da membrana em um período relativamente curto – 12 dias – pela disposição em diferentes tipos de solo preparados de maneira semelhante, mostrando que o solvente utilizado não apresentou grande influência nas propriedades de biodegradação do polímero. Foi possível observar grande potencial de degradabilidade das amostras. [resumo fornecido pelo autor]