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Title: Membranas de fibra oca de polietersulfona (PES)/argila para tratamento de água - óleo.
Other Titles: Polyethersulfone hollow fiber (PES) / clay membranes for water - oil treatment.
???metadata.dc.creator???: FERREIRA, Rodholfo da Silva Barbosa.
???metadata.dc.contributor.advisor1???: ARAÚJO, Edcleide Maria.
???metadata.dc.contributor.advisor2???: LEITE, Amanda Melissa Damião.
???metadata.dc.contributor.referee1???: LIRA, Hélio de Lucena.
???metadata.dc.contributor.referee2???: MEDEIROS, Keila Machado de.
???metadata.dc.contributor.referee3???: MEDEIROS, Vanessa da Nóbrega.
Keywords: Polietersulfona;Argila;Membranas de Fibra Oca;Inversão de Fase;Emulsão Água-óleo;Polyethersulfone;Clay;Hollow Fiber Membranes;Phase Inversion;Water-oil Emulsions
Issue Date: 21-Aug-2017
Publisher: Universidade Federal de Campina Grande
Citation: FERREIRA, R. S. B. Membranas de fibra oca de Polietersulfona (PES)/argila para tratamento de água - óleo. 2017. 85 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, 2017.
???metadata.dc.description.resumo???: Membranas de fibra oca foram produzidas a partir da polietersulfona (PES), com 3 e 5% de dois tipos de argilas (Brasgel PA – MMT e Cloisite Na - CLNa). As membranas foram obtidas a partir do método de inversão de fase, através da técnica de extrusão a frio com a precipitação por imersão. Na preparação das membranas variou-se o líquido interno, onde foi utilizado água destilada (não solvente) e N,N dimetilformamida (DMF) como solvente no líquido interno. Inicialmente foram produzidas membranas planas e caracterizadas por difração de raios-X e ângulo de contato. Em seguida membranas na forma de fibra oca, foram caracterizadas por microscopia eletrônica de varredura e medidas de fluxo. As emulsões de água-óleo preparadas e o permeado obtido nas medidas de fluxo foram caracterizados por espectrofotometria de ultravioleta. Por difração de raios-X foi possível avaliar que as membranas com a presença de argila formaram uma estrutura de nanocompósitos na forma esfoliada e/ou parcialmente esfoliada. Sendo que para a membrana com 5% de CLNa foi observado um ombro, que pode remeter a uma estrutura intercalada e/ou uma formação de um microcompósito. Pelo ângulo de contato com água destilada foi visto que a presença de argila favoreceu a um aumento da hidrofilicidade das membranas. A microscopia eletrônica de varredura revela que o teor e tipo de argila modificaram a morfologia da membrana, alterando a uniformidade dos “fingers” e dos macroporos. Já a adição da dimetilformamida no líquido interno, modificou ainda mais a morfologia, diminuindo a camada densa no centro do suporte poroso da membrana e também alterando os “fingers” e os macroporos. Nas medidas de fluxo com água destilada as membranas contendo solvente no líquido interno obtiveram melhores fluxos e para as medidas com a emulsão oleosa foi observado o mesmo comportamento, mostrando que a natureza do fluido não alterou na permeabilidade da membrana. As medidas do teor de óleos e graxas (TOG), mostraram uma redução significativa na concentração de óleo no permeado, sento mais acentuado para o teor de 5% CLNa na pressão de 1,5 bar.
Abstract: Hollow fiber membranes were produced from polyethersulfone (PES), with3 and 5% of two types of clays (Brasgel PA - MMT and Cloisite Na - CLNa). The membranes were obtained from the phase inversion method by the cold extrusion technique with the precipitation by immersion. In the preparation of the membranes, the internal liquid was changed and distilled water (non-solvent) and N, N-dimethylformamide(DMF) were used as the solvent in the internal liquid. Initially, flat membranes were produced and characterized by X-ray diffraction and contact angle. Then hollow fiber membranes were characterized by scanning electron microscopy and flow measurements. The water-oil emulsions and the permeated obtained in the flow measurements were characterized by ultraviolet spectrophotometry. By X-ray diffraction it was possible to evaluate that the membranes with the presence of clay formed a structure of nanocomposites in the exfoliated and/or partially exfoliated form. For the membrane with 5% CLNa a shoulder was observed, which can refer to an intercalated structure and/or a formation of a microcomposite. From the contact angle with distilled water it was observed that the presence of clay favored an increase in the hydrophilicity of the membranes. Scanning electron microscopy reveals that the content and type of clay modified the morphology of the membrane, altering the uniformity of the fingers and the macropores. On the other hand, the addition of dimethylformamide in the internal liquid modified even more the morphology, reducing the dense layer at the center of the membrane porous support and also altering the fingers and the macropores. In the flow measurements with distilled water the membranes containing solvent in the internal liquid obtained better flows and for the measurements with the oily emulsion the same behavior was observed, showing that the nature of the fluid did not change in the permeability of the membrane. The oil and grease content (OGC) showed a significant reduction in the concentration of oil in the permeate, and was more pronounced at 5% CLNa at 1.5 bar.
Keywords: Polietersulfona
Argila
Membranas de Fibra Oca
Inversão de Fase
Emulsão Água-óleo
Polyethersulfone
Clay
Hollow Fiber Membranes
Phase Inversion
Water-oil Emulsions
???metadata.dc.subject.cnpq???: Ciência e Engenharia de Materiais.
URI: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/16635
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