Membranas biodegradáveis de PBAT, TiO2 e Moringa Oleifera Lam, para microfiltração de água bruta

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Oliveira, Sueli Aparecida de
Data de Publicação: 2021
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFABC
Texto Completo: http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=122284
Resumo: Orientador: Prof. Dr. Derval dos Santos Rosa
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A utilização de biopolímeros compostáveis, bem como a incorporação de nanoestruturas às membranas pode trazer benefícios à sustentabilidade e particularmente à saúde pública. O objetivo deste trabalho se constituiu no desenvolvimento de membranas filtrantes planas macroporosas para microfiltração, compostas de poli(adipato co-tereftalato) de butileno (PBAT) e agentes antimicrobianos, destinadas à remoção e/ou inativação de Escherichia coli (E. coli). Para a preparação das membranas foram avaliados diferentes porógenos (Tween 80®, glucose, cloreto de sódio e acetato de sódio). A escolha do porógeno mais adequado, foi pautada pela avaliação da sua ecoeficiência, considerando aspectos funcionais, ambientais (segundo uma abordagem "cradle-to-gate") e econômicos, apontando para o cloreto de sódio como a alternativa mais adequada para esta aplicação. A partir desta definição foram incorporadas nanopartículas de TiO2 e compostos bioativos extraídos das sementes de Moringa oleifera Lam. Empregou-se o método de inversão de fases e as técnicas de extensão por fio (wire-coating rod) e aerografia (airbrushing). As caracterizações contemplaram aspecto visual, microscopia eletrônica de varredura (MEV), microtomografia computadorizada (Micro CT), espectroscopia no infravermelho por transformada de Fourier (FTIR), análise de termogravimetria (TGA) e ensaios mecânicos (deformação (e), resistência máxima à tração (smáx) e módulo de elasticidade (E)). Foram conduzidos ensaios de fluxo de permeado e taxa de recuperação de fluxo, biodegradação enzimática e ensaios microbiológicos para detecção de E. coli. A incorporação, quer de TiO2 quer do extrato proteico de Moringa oleifera Lam em solução salina demonstrou inibição de crescimento dos microrganismos em contato com a superfície da membrana, desejável para uma ação antifouling.The use of bioactive filter membranes for water filtration presents itself as a promising research area in the removal of a wide range of pollutants of sedimentary and biological origin, discharge of substances by domestic and industrial sewage (biodegradable organic matter, bacteria, viruses, larvae and parasites, synthetic organic compounds (such as emerging contaminants), heavy metals and microplastics. The use of compostable biopolymers, as well as the incorporation of nanostructures for membrane functionalization, can bring benefits to sustainability, and particularly to public health. The objective of this work was the development of macroporous filtering flat membranes for microfiltration, composed of poly (butylene adipate-co-terephthalate) (PBAT), functionalized with antimicrobial agents, destined to the removal and/or inactivation of Escherichia coli (E. coli). For the preparation of the membranes, different porogens (Tween 80®, glucose, sodium chloride and sodium acetate) were evaluated. The choice of the most suitable porogen was based on their eco-efficiency assessment, considering functional, environmental (according to a "cradle-to-gate" approach) and economic aspects, pointing to sodium chloride as the most suitable alternative for this application. From this definition, the membranes were functionalized with TiO2 nanoparticles and bioactive compounds extracted from the seeds of Moringa oleifera Lam. The phase inversion method and the techniques of wire extension (wire-coating rod) and airbrushing were used. The characterizations included visual aspect, scanning electron microscopy (SEM), computed microtomography (Micro CT), Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), thermogravimetry analysis (TGA) and mechanical tests (strain (e), maximum resistance to traction (smax) and modulus of elasticity (E)). Permeate flux and flux recovery rate, enzymatic biodegradation and microbiological assays for detection of E. coli were conducted. The incorporation of either TiO2 or Moringa oleifera Lam protein extract in saline solution demonstrated growth inhibition of microorganisms in contact with the membrane surface, desirable for an antifouling action.Rosa, Derval dos SantosPetzhold, Cesar LiberatoMarchi, JulianaColtro, LedaMancini, Sandro DonniniOliveira, Sueli Aparecida de2021info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdf254 f. : il.http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=122284http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=122284&midiaext=79588http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=122284&midiaext=79587Cover: http://biblioteca.ufabc.edu.br/php/capa.php?obra=122284porreponame:Repositório Institucional da UFABCinstname:Universidade Federal do ABC (UFABC)instacron:UFABCinfo:eu-repo/semantics/openAccess2022-04-05T13:40:00Zoai:BDTD:122284Repositório InstitucionalPUBhttp://www.biblioteca.ufabc.edu.br/oai/oai.phpopendoar:2022-04-05T13:40Repositório Institucional da UFABC - Universidade Federal do ABC (UFABC)false
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