Síntese e modificação de membranas poliméricas condutivas com polianilina e nanopartículas de argila.

• Autor(a) principal: Leocadio, Gracyelly Nuves
• Data de Publicação: 2023
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
• Texto Completo: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3147/tde-06022024-120314/
• topic: Argilas; Clay nanoparticles; Conductive membrane; Nanopartículas; Poly(ether sulfone); Polyaniline; Tratamento de água; Tratamento de esgotos sanitários

A abordagem sobre a síntese e modificação de materiais apresentados nesse trabalho, foram utilizados com o objetivo de melhorar as propriedades físico/químicas nas membranas de poli(éter sulfona) (PES), modificadas com polianilina e nanopartículas de argila (PANI - PANI/CN). Desta forma, foram obtidas membranas condutivas capazes de realizar reações de oxirredução simultaneamente ao processo de separação física, e essas modificações resultaram em melhores condições de controle e monitoramento da ocorrência de depósito, fouling, nas membranas. A polianilina foi obtida a partir da polimerização da anilina em meio ácido, utilizando o persulfato de amônio como inicializado e as membranas compostas pela combinação de PES com quantidades de PANI e PANI/CN compreendidas entre 20 a 40%. Por meio de ensaios eletroquímicos, avaliados através de análises em microscópio eletroquímico (MEqV), potencial zeta, e impedância eletroquímica (EIE), as membranas com maior teor de PANI e PANI/CN apresentaram melhor estabilidade química. Além disso, os ensaios de oxidação eletroquímica com os corantes azul de metileno (MB) e vermelho congo (CR), permitiram obter eficiências de remoção de aproximadamente, 96,9% para o MB e 97,2% para o CR, ambas designadas à composição 40PANI/CN 1:1. A permeabilidade média das amostras com diferentes razões de PANI/CN foi aproximadamente seis vezes maior ao PES pristino, de 48,6 para 385,17 L.m-². h-¹. bar-¹. A massa molecular de corte (Molecular Weight Cut-Off, MWCO) foi de aproximadamente 300.000 g/mol para as composições com PANI/CN e de 150.000 g/mol para PES, ou seja, essas membranas podem ser classificadas como de ultrafiltração (UF). Nas composições com 40% de modificadores PANI e PANI/CN, a resistividade elétrica reduziu significativamente de 1,67M para 0,07 M, e Pvalor<0.000, e esses resultados convergem com as impediências reais obtidas na análise de EIE. Todos os permeados das composições testadas foram aceitáveis de acordo os padrões estabelecidos na portaria de qualidade de água do Ministério da Saúde. Ou seja, os resultados gerais acima sugerem que as membranas com PANI/CN apresentaram melhor desempenho global, com maior capacidade para catalisar as reações de oxirredução em comparação as outras composições.