Desenvolvimento de sistemas adsortivos de nanofibras de Sílica/Carbono-N pela técnica de Solution Blow Spinning. - FARIAS, Rosiane Maria da Costa. (2018)
As nanofibras possuem características específicas para utilização como adsorventes de diversos corantes, a exemplo da elevada área superficial específica. Dentre as técnicas de produção de nanofibras, a solution blow spinning (SBS) vem mostrando resultados promissores na síntese de nanofibras de vários materiais. Neste trabalho de tese, propôs-se sintetizar nanofibras de sílica e nanofibras híbrida de sílica/carbono-N via SBS baseado em polivinilpirrolidona (PVP), o qual foi utilizado como polímero auxiliar de fiação das nanofibras precursoras de nanofibras sílica, bem como fonte de carbono (C) e nitrogênio (N) para as nanofibras híbridas. As nanofibras precursoras constituídas de PVP e tetraetilortosilicato foram submetidas à calcinação com alta concentração de oxigênio em 550 °C para conversão em sílica pura e, submetidas à calcinação com baixa concentração de oxigênio, para a carbonização do polímero e obtenção das nanofibras híbrida. Foram avaliados o efeito da massa molar do PVP e o efeito da adição de surfactante Kolliphor 188 e de emulsão de óleo de girassol na morfologia e na área superficial das nanofibras após o tratamento térmico. As amostras foram caracterizadas quanto a sua morfologia, área superficial, carga superficial, composição química, comportamento térmico e capacidade adsortiva de azul de metileno (AM) e rodamina R (RB). A massa molar do PVP não influenciou na morfologia das nanofibras e a formação de poros interno foi observada nas amostras em que foram adicionadas surfactantes e emulsão. As fibras obtidas apresentaram diâmetros médio na faixa de nanômetros e elevada área de superfície. As nanofibras híbridas apresentaram melhor desempenho na adsorção de ambos os corantes. Os dados experimentais da adsorção do AM e da RB foram melhores ajustados aos modelos de Langmuir e Freundlich, respectivamente. Os dados cinéticos foram ajustados ao modelo de pseudo-segunda ordem para a adsorção de AM, enquanto que o modelo de difusão intrapartícula foi melhor ajustado para representar o mecanismo de adsorção da RB. O parâmetro termodinâmico ∆H° indicou que a adsorção de ambos corantes nas nanofibras de sílica e nas nanofibras híbridas são de natureza exotérmica e endotérmica, respectivamente.