Preparação de membranas de polisulfona (PSU) pela técnica de inversão de fases utilizando a cinza volante do carvão como formador de poro

• Ano de defesa: 2023
• Autor(a) principal: Harnnecker, Fernanda
• Orientador(a): Ferreira, Carlos Arthur
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Membranas poliméricas; Polisulfona; Cinza volante
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/259194

As usinas termelétricas movidas a carvão mineral geram toneladas de resíduos provenientes da combustão, entre eles as cinzas volantes. Neste trabalho, foi investigada a utilização de cinzas volantes de carvão, com e sem tratamento com viniltrietoxisilano (VTES), como aditivo formador de poros em membranas poliméricas, substituindo a polivinilpirrolidona (PVP), aditivo de grande importância comercial. Através do método de inversão de fases, foram preparadas três membranas à base de polisulfona (PSU). As membranas foram caracterizadas por espectroscopia na região do infravermelho com transformada de Fourier (FTIR) e microscopia eletrônica de varredura (MEV). Foi realizada a compactação e a posterior caracterização das membranas quanto à permeabilidade hidráulica e molecular, weigtht cut-off (massa molecular de corte), sendo as três classificadas como membranas de ultrafiltração (UF). A membrana com cinza volante de carvão com tratamento com VTES apresentou permeabilidade hidráulica de 154 L/m².h.bar; a membrana sem o tratamento apresentou 148 L/m².h.bar enquanto a membrana com PVP apresentou uma permeabilidade hidráulica de 340 L/m².h.bar. Esta diferença pode indicar que, possivelmente, a membrana com PVP tem tamanho de poro maior e/ou maior porosidade, o que, foi possível verificar no ensaio de teor de água em equilíbrio - equilibrium water content (EWC). A análise por FTIR identificou as bandas características da PSU, PVP e cinzas volantes de carvão, e as diferentes morfologias apresentadas pelas membranas foram caracterizadas por MEV. O estudo realizado indicou ser viável a utilização de cinzas volantes como aditivo formador de poros em membranas de PSU, sendo esta, uma estratégia importante para valorização deste subproduto, promovendo a economia circular.