Desenvolvimento de malhas metálicas recobertas por hidrogel de celulose visando a remoção de óleo em água

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2022
Autor(a) principal: Vieira, Flávia Ferreira dos Santos, 1993-
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: [s.n.]
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Celulose
Epicloridrina
Hidrogéis
Recobrimento
Cellulose
Epichlorohydrin
Hydrogels
Coating
Link de acesso: https://hdl.handle.net/20.500.12733/5324
Resumo: Orientadores: Leonardo Vasconcelos Fregolente, Maria Regina Wolf Maciel
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spelling Desenvolvimento de malhas metálicas recobertas por hidrogel de celulose visando a remoção de óleo em águaDevelopment of metallic meshes coated by cellulose hydrogel aiming to remove oil in waterCeluloseEpicloridrinaHidrogéisRecobrimentoCelluloseEpichlorohydrinHydrogelsCoatingOrientadores: Leonardo Vasconcelos Fregolente, Maria Regina Wolf MacielDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia QuímicaResumo: A contaminação de recursos hídricos por óleos e graxas causada por acidentes de derramamento de petróleo ou pelo lançamento contínuo de efluentes oleosos de refinarias tem causado elevado impacto socioambiental ao redor do mundo. Tecnologias baseadas na utilização de hidrogéis de polímeros naturais são fortes candidatas para serem empregadas em ambas as situações. A celulose é um dos principais polímeros naturais que tem sido investigado para a produção de hidrogéis, sendo que sua solubilização é uma etapa desafiadora. Com o objetivo de fomentar a aplicação do hidrogel de celulose na separação de óleo em água, este trabalho de pesquisa desenvolveu uma nova metodologia global de solubilização da celulose em sistema aquoso de NaOH/ureia que possibilitou a síntese do hidrogel utilizando epicloridrina como agente reticulante. Este é um estudo único na literatura que investigou a utilização do hidrogel de celulose com epicloridrina como recobrimento de malha metálica para aplicação na separação de óleo em água. O hidrogel foi sintetizado na concentração de celulose de 4% m/v e concentração de epicloridrina de 15% v/v. A adição de uma etapa de lavagem intensa no método de síntese aumentou o grau de intumescimento máximo do hidrogel seco em estufa de 3,4 para 10,6. O aumento significativo no grau de intumescimento foi atribuído à retirada de resíduo de uréia da matriz polimérica. O grau de intumescimento do hidrogel liofilizado foi quase 10 vezes menor que do hidrogel seco em estufa. Análise de MEV das malhas recobertas indicaram que, quando o recobrimento é realizado após 10 ou 50 minutos de agitação da mistura de solução de celulose com epicloridrina, os espaçamentos da malha são completamente preenchidos por hidrogel, o que impede a realização de testes de separação. Foram realizadas análises de ângulo de contato entre a peneira recoberta intumescida e gota de nujolAbstract: The contamination of water resources by oils and greases caused by oil spill accidents or by the continuous release of oily effluents from refineries has caused a high socio- environmental impact around the world. Technologies based on the use of natural polymer hydrogels are strong candidates to be applied in both situations. Cellulose is one of the main natural polymers that has been investigated for the production of hydrogels, and its solubilization is a challenging step. In order to promote the application of cellulose hydrogel in oil-water separation, this research work developed a new global methodology for cellulose solubilization in an aqueous NaOH/urea system that enabled the synthesis of the hydrogel using epichlorohydrin as the crosslinking agent. This is a unique study in the literature that investigated the use of cellulose hydrogel with epichlorohydrin as a metallic mesh coating for application in oil-water separation. The hydrogel was synthesized at a cellulose concentration of 4% w/v and an epichlorohydrin concentration of 15% v/v. The addition of an intensive washing step in the synthesis method increased the maximum swelling degree of the oven-dried hydrogel from 3.4 to 10.6. The significant increase in the degree of swelling was attributed to the removal of urea residue from the polymer matrix. The swelling degree of the freeze-dried hydrogel was almost 10 times lower than that of the oven-dried hydrogel. SEM analysis of the coated meshes indicated that, when the coating is performed after 10 or 50 minutes of stirring the mixture of cellulose solution with epichlorohydrin, the mesh spacings are completely filled by hydrogel, which prevents the performance of separation tests. Contact angle analyzes were realized between the swollen coated sieve and nujol dropletMestradoEngenharia QuímicaMestra em Engenharia QuímicaCAPES88887482285202000FAPESP2015206304[s.n.]Fregolente, Leonardo Vasconcelos, 1980-Maciel, Maria Regina Wolf, 1955-Aguila, Zaida JovaSilva, Meuris Gurgel Carlos daUniversidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Faculdade de Engenharia QuímicaPrograma de Pós-Graduação em Engenharia QuímicaUNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINASVieira, Flávia Ferreira dos Santos, 1993-20222022-02-23T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdf1 recurso online (76 p.) : il., digital, arquivo PDF.https://hdl.handle.net/20.500.12733/5324VIEIRA, Flávia Ferreira dos Santos. Desenvolvimento de malhas metálicas recobertas por hidrogel de celulose visando a remoção de óleo em água. 2022. 1 recurso online (76 p.) Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química, Campinas, SP. Disponível em: 20.500.12733/5324. 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