Preparo, caracterização e análise de nanocompósitos de Diatomita e Nanocelulose Cristalina para aplicação como biomembranas

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Silva, Joyce Cavalcante da
Data de Publicação: 2020
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFRN
Texto Completo: https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/30825
Resumo: Nanocompósitos de Diatomita tem se tornado objeto de interesse na pesquisa e no desenvolvimento de materiais filtrantes confiáveis que possibilitem o acesso democrático à água tratada de boa qualidade. Isso ocorre em função da sua composição química segura e da regularidade microestrutural natural da rede de porosidade ofertada por esse material singular. Neste estudo, o pó cerâmico de Diatomita Branca foi utilizado para a fabricação de biomembranas com porosidade controlada. Laminados cerâmicos com 3 e 4 camadas de fitas, produzidas via tape casting, foram submetidos à termoprensagem seguida de calcinação e sinterização. O pó de Diatomita Branca foi caracterizado via Particulometria por Difração de Laser, FRX, DRX e MEV-FEG. A determinação do comportamento viscosimétrico da suspensão fabricada para o tape casting, com o pó de Diatomita, foi feita através de ensaios reológicos em sistema cone-placa. Ensaios de TG/DTA foram realizados para investigar o comportamento termogravimétrico das fitas de Diatomita produzidas via tape casting. A rota de tratamento térmico implementada neste trabalho culminou na observação, via DRX, da transformação de sílica amorfa biogênica em cristobalita tetragonal e quartzo de baixa com simetria hexagonal. Ademais, nanopartículas poliméricas de NCC foram introduzidas, via Silk Screen Coating, na superfície dos laminados sinterizados de Diatomita fabricados, dando origem ao nanocompósito final produzido neste estudo: Biomembranas de Diatomita impregnadas superficialmente com NCC. Posteriormente, houve a sinalização, via MEV-FEG, da redução parcial de tamanho de poros na superfície das Biomembranas fabricadas em função da identificação de nanopartículas de NCC no interior dos poros da matriz de Diatomita.
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Neste estudo, o pó cerâmico de Diatomita Branca foi utilizado para a fabricação de biomembranas com porosidade controlada. Laminados cerâmicos com 3 e 4 camadas de fitas, produzidas via tape casting, foram submetidos à termoprensagem seguida de calcinação e sinterização. O pó de Diatomita Branca foi caracterizado via Particulometria por Difração de Laser, FRX, DRX e MEV-FEG. A determinação do comportamento viscosimétrico da suspensão fabricada para o tape casting, com o pó de Diatomita, foi feita através de ensaios reológicos em sistema cone-placa. Ensaios de TG/DTA foram realizados para investigar o comportamento termogravimétrico das fitas de Diatomita produzidas via tape casting. A rota de tratamento térmico implementada neste trabalho culminou na observação, via DRX, da transformação de sílica amorfa biogênica em cristobalita tetragonal e quartzo de baixa com simetria hexagonal. Ademais, nanopartículas poliméricas de NCC foram introduzidas, via Silk Screen Coating, na superfície dos laminados sinterizados de Diatomita fabricados, dando origem ao nanocompósito final produzido neste estudo: Biomembranas de Diatomita impregnadas superficialmente com NCC. Posteriormente, houve a sinalização, via MEV-FEG, da redução parcial de tamanho de poros na superfície das Biomembranas fabricadas em função da identificação de nanopartículas de NCC no interior dos poros da matriz de Diatomita.Diatomite nanocomposites have become the subject of significant interest in the research and development of reliable filter materials which can enable the democratic access to freshwater with fair quality. This holds true due to the safe chemical composition and the naturally standardized porous microstructure of this unique material. In this study, the White Diatomite Ceramic Powder was used in the fabrication of biomembranes with controlled porosity. Ceramic laminates (with 3 and 4 layers of tape-casted tapes) were subjected to warm pressing followed by binder removal and sintering. The White Diatomite powder was characterized via Laser Diffraction Particle Size Analysis, XRF, XRD and FE-SEM. The determination of the viscosimetric behavior of the ceramic suspension used on the tape casting process, fabricated with the addition of the Diatomite powder, was carried out with rheological tests on a cone-plate system. TG/DT analysis were performed to investigate the thermogravimetric behavior of tape-casted Diatomite tapes. The thermal treatment route implemented in this work fostered the observation, via XRD, of the transformation of biogenic amorphous silica into tetragonal cristobalite and low quartz with hexagonal symmetry. Thus, polymeric nanoparticles of NCC were applied, via Silk Screen Coating, onto the surface of Diatomite sintered laminates, leading to the final nanocomposite obtained in this study: Diatomite biomembranes superficially coated with NCC. Subsequently, FE-SEM analysis signaled the partial reduction on the pore size distribution near the surface of the produced biomembranes, on account of the identification the NCC nanoparticles on the interior of the Diatomitematrix’s pores.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESUniversidade Federal do Rio Grande do NortePROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIA E ENGENHARIA DE MATERIAISUFRNBrasilDiatomitaNanocelulose cristalinaNanocompósitosBiomembranasFiltraçãoPreparo, caracterização e análise de nanocompósitos de Diatomita e Nanocelulose Cristalina para aplicação como biomembranasinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da UFRNinstname:Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)instacron:UFRNORIGINALPreparocaracterizacaoanalise_Silva_2020.pdfapplication/pdf2400562https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/30825/1/Preparocaracterizacaoanalise_Silva_2020.pdf56d521b1b6026d317d0c579adb9c77e9MD51TEXTPreparocaracterizacaoanalise_Silva_2020.pdf.txtPreparocaracterizacaoanalise_Silva_2020.pdf.txtExtracted texttext/plain111749https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/30825/2/Preparocaracterizacaoanalise_Silva_2020.pdf.txtd2da3b09adc37c7abde5102b80d3d240MD52THUMBNAILPreparocaracterizacaoanalise_Silva_2020.pdf.jpgPreparocaracterizacaoanalise_Silva_2020.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1469https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/30825/3/Preparocaracterizacaoanalise_Silva_2020.pdf.jpg3e729a5ca230d20a088c1bd1b20c8770MD53123456789/308252020-12-06 05:07:03.873oai:https://repositorio.ufrn.br:123456789/30825Repositório de PublicaçõesPUBhttp://repositorio.ufrn.br/oai/opendoar:2020-12-06T08:07:03Repositório Institucional da UFRN - Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)false
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