Preparo e caracterização de membranas compostas à base de alginato de cálcio para remoção de eritromicina
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Resumo: | Membranes composed of nanofiltration (NF) were prepared by spreading a thin layer of calcium alginate (Alg-Ca) on a microporous polyethersulfone (PES) support, followed by cross-linking with calcium chloride. The structural and morphological characteristics of NF composite membranes were determined by FTIR-ATR and SEM. The membrane performance was evaluated in nanofiltration assays and the effect of experimental parameters was investigated, such as: crosslinking concentration, pH effect, porosity and porous support material. The results suggested that the composite membrane Alg-Ca/PESMicro with the best performance was prepared with the alginate concentration of 0.7% (m/v), the calcium chloride concentration of 3.0% (m/v) and cross-linking time of 24 h at 30 °C. The determination of MWCO was performed using the following solutes: glucose, sucrose and PEG (200 ppm) at 5.5 bar and room temperature. The MWCO and the hydraulic permeability of the composite membrane Alg-Ca/PESMicro were equal to 552 Da and 2.6 L/m².h.bar, respectively. The rejection of erythromycin by the Alg-Ca/PESMicro composite membrane was equal to 92%. Thus, it is concluded that the membrane composed of Alg/PESMicro cross-linked with calcium can be successfully used for nanofiltration purposes |
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Tese (Doutorado em Química) - Instituto de Química, Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2023.http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/19741Membranes composed of nanofiltration (NF) were prepared by spreading a thin layer of calcium alginate (Alg-Ca) on a microporous polyethersulfone (PES) support, followed by cross-linking with calcium chloride. The structural and morphological characteristics of NF composite membranes were determined by FTIR-ATR and SEM. The membrane performance was evaluated in nanofiltration assays and the effect of experimental parameters was investigated, such as: crosslinking concentration, pH effect, porosity and porous support material. The results suggested that the composite membrane Alg-Ca/PESMicro with the best performance was prepared with the alginate concentration of 0.7% (m/v), the calcium chloride concentration of 3.0% (m/v) and cross-linking time of 24 h at 30 °C. The determination of MWCO was performed using the following solutes: glucose, sucrose and PEG (200 ppm) at 5.5 bar and room temperature. The MWCO and the hydraulic permeability of the composite membrane Alg-Ca/PESMicro were equal to 552 Da and 2.6 L/m².h.bar, respectively. The rejection of erythromycin by the Alg-Ca/PESMicro composite membrane was equal to 92%. Thus, it is concluded that the membrane composed of Alg/PESMicro cross-linked with calcium can be successfully used for nanofiltration purposesMembranas composta de nanofiltração (NF) foram preparadas por espalhamento de uma fina camada de alginato de Cálcio (Alg-Ca) sobre um suporte microporoso de poliétersulfona (PES), seguido de reticulação com cloreto de cálcio. As características estruturais e morfológicas das membranas compostas de NF foram determinadas por FTIR-ATR e SEM. O desempenho da membrana foi avaliado em ensaios de nanofiltração e investigou-se o efeito de parâmetros experimentais, tais como: concentração de reticulante, efeito do pH, porosidade e material do suporte poroso. Os resultados sugeriram que a membrana composta Alg-Ca/PESMicro com o melhor desempenho foi preparada com a concentração de alginato de 0,7% (m/v), a concentração de cloreto de cálcio de 3,0 % (m/v) e tempo de reticulação de 24 h a 30 °C. A determinação da MWCO foi realizada utilizando os seguintes solutos: glicose, sacarose e PEG (200 ppm) a 5,5 bar e temperatura ambiente. A MWCO e a permeabilidade hidráulica da membrana composta Alg-Ca/PESMicro foram iguais a 552 Da e 2,6 L/m².h.bar, respectivamente. A rejeição da eritromicina pela membrana composta Alg-Ca/PESMicro foi igual a 92%. Assim, conclui-se que a membrana composta de Alg/PESMicro reticulada com cálcio pode ser utilizada com sucesso para fins de nanofiltração.Submitted by Diana Pires CTC/Q (di.coelhopires@gmail.com) on 2023-06-12T16:25:29Z No. of bitstreams: 1 Tese - Fabiana Rodrigues de Almeida - 2023 - Completa.pdf: 9105999 bytes, checksum: 628b3a8cd39a1c7fcf7951a6c9bebc71 (MD5)Made available in DSpace on 2023-06-12T16:25:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tese - Fabiana Rodrigues de Almeida - 2023 - Completa.pdf: 9105999 bytes, checksum: 628b3a8cd39a1c7fcf7951a6c9bebc71 (MD5) Previous issue date: 2023-03-29Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESFundação Carlos Chagas Filho de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro - FAPERJapplication/pdfporUniversidade do Estado do Rio de JaneiroPrograma de Pós-Graduação em QuímicaUERJBrasilCentro de Tecnologia e Ciências::Instituto de QuímicaCalcium alginateComposite membraneNanofiltrationErythromycinAlginato de cálcioNanofiltraçãoMembrana compostaEritromicinaCIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA::QUIMICA ORGANICA::POLIMEROS E COLOIDESPreparo e caracterização de membranas compostas à base de alginato de cálcio para remoção de eritromicinainfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJinstname:Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ)instacron:UERJORIGINALTese - Fabiana Rodrigues de Almeida - 2023 - Completa.pdfTese - Fabiana Rodrigues de Almeida - 2023 - Completa.pdfapplication/pdf9105999http://www.bdtd.uerj.br/bitstream/1/19741/2/Tese+-+Fabiana+Rodrigues+de+Almeida+-+2023+-+Completa.pdf628b3a8cd39a1c7fcf7951a6c9bebc71MD52LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-82123http://www.bdtd.uerj.br/bitstream/1/19741/1/license.txte5502652da718045d7fcd832b79fca29MD511/197412024-02-27 14:47:35.364oai:www.bdtd.uerj.br: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Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.bdtd.uerj.br/PUBhttps://www.bdtd.uerj.br:8443/oai/requestbdtd.suporte@uerj.bropendoar:29032024-02-27T17:47:35Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJ - Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ)false |
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