Obtenção de membrana náilon/fibroína eletrofiada utilizada na adsorção de corantes industriais

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2024
Autor(a) principal: Bortolotto, Viviane Benetti
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: Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Curitiba
Brasil
Programa de Pós-Graduação em Químíca
UTFPR
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/34808
Resumo: Silk fibroin is a natural biopolymer originating from Bombyx mori, which presents remarkable thermal stability and high mechanical resistance. During industrial processes, a portion of this biopolymer is discarded due to the occurrence of defects in parts of the cocoons. A promising solution for using this waste is to incorporate it into blend systems, allowing the creation of materials destined for the textile industry. Polymeric membranes have emerged as effective tools for water purification since the 1960s, demonstrating high efficiency in contaminant removal. This study employed electrospinning technique to manufacture PA66/fibroin nanofiber membranes with compositions of (w:w) 100:0 (NP), 87.5:12.5 (NF125), 75:25 (NF250) and 50:50 (NF500). The materials produced were characterized using Fourier transform infrared absorption spectroscopy techniques – attenuated total reflection (FTIR-ATR), thermogravimetric analysis (TGA), differential scanning calorimetry (DSC), scanning electron microscopy (SEM), tests Traction analysis, X-ray diffraction (XRD) and ultraviolet visible spectroscopy (UV-Vis) were performed to characterize the polymeric systems and evaluate the filtration efficiency using rhodamine B solution. These analyzes identified interactions between fibroin and PA66, impacting the membrane crystallinity, morphology, elasticity and thermal stability. In filtration experiments, the electrospun membranes outperformed the commercial membrane in removing Rhodamine B dye. NF125 and NF250 exhibited superior physicochemical properties, Therefore, these results point to the potential use of PA66/fibroin membranes in textile industry contaminant treatment applications, offering an efficient and sustainable solution for Rhodamine B removal.
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Polymeric membranes have emerged as effective tools for water purification since the 1960s, demonstrating high efficiency in contaminant removal. This study employed electrospinning technique to manufacture PA66/fibroin nanofiber membranes with compositions of (w:w) 100:0 (NP), 87.5:12.5 (NF125), 75:25 (NF250) and 50:50 (NF500). The materials produced were characterized using Fourier transform infrared absorption spectroscopy techniques – attenuated total reflection (FTIR-ATR), thermogravimetric analysis (TGA), differential scanning calorimetry (DSC), scanning electron microscopy (SEM), tests Traction analysis, X-ray diffraction (XRD) and ultraviolet visible spectroscopy (UV-Vis) were performed to characterize the polymeric systems and evaluate the filtration efficiency using rhodamine B solution. These analyzes identified interactions between fibroin and PA66, impacting the membrane crystallinity, morphology, elasticity and thermal stability. In filtration experiments, the electrospun membranes outperformed the commercial membrane in removing Rhodamine B dye. NF125 and NF250 exhibited superior physicochemical properties, Therefore, these results point to the potential use of PA66/fibroin membranes in textile industry contaminant treatment applications, offering an efficient and sustainable solution for Rhodamine B removal.A fibroína da seda é um biopolímero natural originário do Bombyx mori, que apresenta notável estabilidade térmica e alta resistência mecânica. Durante os processos industriais, uma parcela desse biopolímero é descartada devido à ocorrência de defeitos em partes dos casulos. Uma solução promissora para aproveitar esses resíduos é incorporá-los em sistemas de blendas, permitindo a criação de materiais destinados à indústria têxtil. As membranas poliméricas surgiram como ferramentas eficazes para purificação de água desde a década de 1960, demonstrando alta eficiência na remoção de contaminantes. Este estudo empregou a eletrofiação técnica para fabricar membranas de nanofibras PA66/fibroína com composições de (w:w) 100:0 (NP), 87,5:12,5 (NF125), 75:25 (NF250) e 50:50 (NF500). Os materiais produzidos foram caracterizados através das técnicas de espectroscopia de absorção no infravermelho com transformada de Fourier – reflexão total atenuada (FTIR-ATR), análise termogravimétrica (TGA), calorimetria diferencial exploratória (DSC), microscopia eletrônica de varredura (MEV), testes de tração, difração de raios X (DRX) e espectroscopia no ultravioleta visível (UV-Vis) foram realizados para caracterizar os sistemas poliméricos e avaliar a eficiência da filtração usando solução de rodamina B. Essas análises identificaram interações entre fibroína e PA66, impactando a cristalinidade da membrana, morfologia, elasticidade e estabilidade térmica. Em experimentos de filtração, as membranas eletrofiadas superaram a membrana comercial em remoção do corante Rodamina B. NF125 e NF250 exibiram propriedades físico-químicas superiores, portanto, estes resultados apontam para o uso potencial de membranas PA66/fibroína em aplicação de tratamento de contaminante da indústria têxtil, oferecendo uma solução eficiente e sustentável para remoção de Rodamina B.Universidade Tecnológica Federal do ParanáCuritibaBrasilPrograma de Pós-Graduação em QuímícaUTFPRBittencourt, Paulo Rodrigo Stivalhttps://orcid.org/0000-0001-8740-1672http://lattes.cnpq.br/5404437676153162Scremin, Fernando Reinoldohttps://orcid.org/0000-0003-4672-9211http://lattes.cnpq.br/8518867144808899Gomes, Glaucio Joséhttps://orcid.org/0000-0003-0804-0552http://lattes.cnpq.br/0314154554237761Rodrigues, Paula Cristinahttps://orcid.org/0000-0002-9712-6149http://lattes.cnpq.br/2140595408768900Orlando, Tainárahttps://orcid.org/0000-0002-4164-4123http://lattes.cnpq.br/6896595996701518Bortolotto, Viviane Benetti2024-09-13T21:43:45Z2024-09-13T21:43:45Z2024-07-05info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfBORTOLOTTO, Viviane Benetti. Obtenção de membrana náilon/fibroína eletrofiada utilizada na adsorção de corantes industriais. 2024. Dissertação (Mestrado em Químca) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2024.http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/34808porhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))instname:Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)instacron:UTFPR2024-09-14T06:08:53Zoai:repositorio.utfpr.edu.br:1/34808Repositório InstitucionalPUBhttp://repositorio.utfpr.edu.br:8080/oai/requestriut@utfpr.edu.br || sibi@utfpr.edu.bropendoar:2024-09-14T06:08:53Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT)) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)false
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