Desenvolvimento de membranas de nanocompósitos de poliamida 66/argila bentonítica obtidas por solução para separação água-óleo.

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: MEDEIROS, Keila Machado de.
Data de Publicação: 2010
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG
Texto Completo: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/4286
Resumo: Membranas microporosas foram obtidas a partir de nanocompósitos de poliamida66 com argila bentonítica regional, por meio da técnica de imersãoprecipitação. Os nanocompósitos foram obtidos por solução com um tempo de reação pré-determinado. A argila foi tratada com o sal quaternário de amônio Cetremide® com o intuito de torná-la organofílica. As argilas sem tratamento e tratada foram caracterizadas por fluorescência de raios-X (FRX), espectroscopia na região do infravermelho com transformada de Fourrier (FTIR), difração de raios-X (DRX) e termogravimetria (TG), que comprovaram a inserção do sal Cetremide® nas camadas da argila e sua estabilidade térmica. Enquanto que as membranas foram caracterizadas por DRX, TG, calorimetria exploratória diferencial (DSC), microscopia eletrônica de varredura (MEV) e medidas de fluxo. Os resultados de DRX, TG e DSC comprovaram a estabilidade térmica e uma estrutura morfológica com lamelas da argila intercaladas/parcialmente esfoliadas na matriz polimérica. Por MEV, foi possível perceber uma morfologia assimétrica constituída por uma pele filtrante e uma camada porosa, sendo que quanto maior o teor de argila na membrana menor a espessura da película formada, influenciando diretamente as medidas de fluxo das membranas produzidas a partir dos nanocompósitos. De maneira geral, o fluxo com água destilada nas membranas apresentou inicialmente uma diminuição e, em seguida, ao longo de 60 min ocorreu uma estabilidade deste, devido a uma compactação ou a um inchamento ocorrido nas membranas. Nos testes de separação água-óleo, verificou-se que a relação J/J0 tende a ser maior quando se utilizam emulsões de menor concentração. Os testes de separação água-óleo nas concentrações de 300 e 500 ppm, para todas as membranas, mostraram uma redução significativa da concentração de óleo no permeado, evidenciando assim, que estas membranas apresentam potencial para esta aplicação.
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As argilas sem tratamento e tratada foram caracterizadas por fluorescência de raios-X (FRX), espectroscopia na região do infravermelho com transformada de Fourrier (FTIR), difração de raios-X (DRX) e termogravimetria (TG), que comprovaram a inserção do sal Cetremide® nas camadas da argila e sua estabilidade térmica. Enquanto que as membranas foram caracterizadas por DRX, TG, calorimetria exploratória diferencial (DSC), microscopia eletrônica de varredura (MEV) e medidas de fluxo. Os resultados de DRX, TG e DSC comprovaram a estabilidade térmica e uma estrutura morfológica com lamelas da argila intercaladas/parcialmente esfoliadas na matriz polimérica. Por MEV, foi possível perceber uma morfologia assimétrica constituída por uma pele filtrante e uma camada porosa, sendo que quanto maior o teor de argila na membrana menor a espessura da película formada, influenciando diretamente as medidas de fluxo das membranas produzidas a partir dos nanocompósitos. De maneira geral, o fluxo com água destilada nas membranas apresentou inicialmente uma diminuição e, em seguida, ao longo de 60 min ocorreu uma estabilidade deste, devido a uma compactação ou a um inchamento ocorrido nas membranas. Nos testes de separação água-óleo, verificou-se que a relação J/J0 tende a ser maior quando se utilizam emulsões de menor concentração. Os testes de separação água-óleo nas concentrações de 300 e 500 ppm, para todas as membranas, mostraram uma redução significativa da concentração de óleo no permeado, evidenciando assim, que estas membranas apresentam potencial para esta aplicação.Microporous membranes were obtained from nanocomposites polyamide66 and regional bentonite clay, through the technique of immersion precipitation. The nanocomposites were obtained by solution with a pre-stabelished reaction time. The clay was treated with quaternary ammonium salt (Cetremide®) in order to make it organophilic. Untreated and treated clay were characterized by X-ray fluorescence (XRF) spectroscopy, Fourier transform infrared (FTIR), X-ray diffraction (XRD) and thermogravimetry (TG), which confirmed the insertion of the Cetremide® salt in the layers of clay and their thermal stability. While the membranes were characterized by XRD, TG, differential scanning calorimetry (DSC), scanning electron microscopy (SEM) and flow measurements. The results of XRD, TG and DSC confirmed the thermal stability and morphological structure with intercalated/partially exfoliated lamellae of clay in the polymer matrix. By SEM, it was revealed an asymmetric morphology consisting of a skin layer and a porous sublayer. The higher clay content in the membrane give the lower film thickness. This influencing directly the flow measurements of the membranes produced from the nanocomposites. In general, the initial flow with distilled water throught the membranes decrease and stabilise after 60 min, this due to a compression or swelling occurred in the membranes. In tests of water-oil separation it was found that the relationship J/J0 tends to be greater when using emulsions with lower concentration. The water-oil separation tests at concentrations of 300 and 500 ppm for all membranes showed a significant reduction in oil concentration in the permeate, thus showing that these membranes have potential for this application.CNPqUniversidade Federal de Campina GrandeBrasilCentro de Ciências e Tecnologia - CCTPÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIA E ENGENHARIA DE MATERIAISUFCGARAÚJO, Edcleide Maria.Araújo, E. M.http://lattes.cnpq.br/1097999681102529LIRA, Hélio de Lucena.LIRA, H. L.http://lattes.cnpq.br/5548799845411781MELO, Tomás Jeferson Alves.LIMA, Carlos Antônio Pereira de.MEDEIROS, Keila Machado de.2010-03-052019-06-12T16:15:13Z2019-06-122019-06-12T16:15:13Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesishttp://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/4286MEDEIROS, K. M. de. Desenvolvimento de membranas de nanocompósitos de poliamida 66/argila bentonítica obtidas por solução para separação água-óleo. 2010. 94 f. Dissertação (Mestrado em Ciência e Engenharia de Materiais), Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais, Centro de Ciências e Tecnologia, Universidade Federal de Campina Grande - Paraíba - Brasil, 2010. Disponível em: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/4286porANP/PRH-25FINEPCTBRASILMCTCTPETROinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCGinstname:Universidade Federal de Campina Grande (UFCG)instacron:UFCG2022-09-19T12:56:28Zoai:localhost:riufcg/4286Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://bdtd.ufcg.edu.br/PUBhttp://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/oai/requestbdtd@setor.ufcg.edu.br || bdtd@setor.ufcg.edu.bropendoar:48512022-09-19T12:56:28Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG - Universidade Federal de Campina Grande (UFCG)false
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