Membranas cerâmicas a partir de alumina e resíduo de quartzito. - OLIVEIRA, Suelem Sonaly Lima. (2019)
Membranas cerâmicas ampliam as possibilidades de aplicações industriais, devido a vantagens em permeabilidade e resistência (química, térmica e mecânica). O uso de matérias primas de baixo custo e/ou de reciclagem é uma vertente de economia e sustentabilidade que tem crescido nas pesquisas científicas. Este trabalho tem como objetivo obter membranas em formatos tubulares e de fibra oca a partir de alumina e resíduo de quartzito. A pesquisa foi dividida em duas etapas: a primeira etapa desenvolveu membranas tubulares (MT) antes e após ataque químico (MTA); e a segunda etapa, membranas de fibra oca (MFO) antes e após ataque químico (MFOA). O ataque químico teve o intuito de aumentar a porosidade das membranas. As membranas tubulares foram obtidas por extrusão, e as fibras ocas foram confeccionadas pela técnica de inversão de fase. As membranas foram sinterizadas em temperaturas de 1100, 1200, 1300, 1400 e 1500°C e caracterizadas por difração de raios X (DRX), microscopia eletrônica de varredura (MEV), porosidade aparente, porosimetria por intrusão ao mercúrio, análise de fluxo permeado de água e capacidade de separação de espécie químicas (óleo e índigo blue). Os resultados indicaram que as matérias-primas de alumina e resíduo de quartzito apresentam potencial para formar membranas tanto em formato tubular quanto em fibra oca. A temperatura de sinterização teve influência direta nas propriedades das membranas bem como na formação da fase mulita. Comparando as membranas de fibra oca (MFO) com as tubulares (MT) percebe-se que as de fibra oca apresentaram maior eficiência no que diz respeito a porosidade e medida de fluxo. Dentre estas, a membrana que mais se destacou em termos de seletividade foi a MFO-1400°C (0,5 Bar) atingindo rendimento de 97,68% na separação óleo-água. O ataque químico contribuiu para modificar a morfologia das membranas. O aumento na concentração e no tempo de exposição ao ácido promoveram mais poros, contribuindo para aumentar porosidade aparente e o fluxo permeado tanto nas membranas MT quanto nas MFO. Em termos de seletividade, a membrana mais eficiente foi 2% MFOA -1500 -7,5 min com rendimento de 99,88% na separação óleo-água, e 99,73% para o índigo blue.