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Synthesis and characterization of polysulfone/nanoclay/polyethylene oxide composite ultrafiltration membranes (2015)

  • Authors:
  • Autor USP: RODRIGUES, RAPHAEL - EP
  • Unidade: EP
  • Sigla do Departamento: PHA
  • Subjects: ULTRAFILTRAÇÃO; TRATAMENTO DE ÁGUA; EFLUENTES (TRATAMENTO)
  • Language: Inglês
  • Abstract: A modificação da estrutura de membranas é uma abordagem utilizada para melhorar as propriedades de membranas e desempenho de um sistema. Por exemplo, a adição de dopantes na solução de síntese da membrana permite aumentar a hidrofilicidade, alterar a estrutura de poros superficiais e internos e conferir propriedades anti-depósitos. Neste estudo, foi avaliada como a adição de óxido de polietileno e de nano-argila (individual e simultaneamente) afetam a estrutura e desempenho de membranas de ultrafiltração de polisulfona (PS). O desempenho da membrana foi avaliado na configuração de fluxo paralelo (cross-flow). A permeabilidade média à água pura da membrana de PS pura foi de 15 L/m2.h.bar. As dosagem ótimas das membranas dopadas individualmente foram de 1,5% em massa de PS para nano-argila e 5% em massa de PS para PEO, resultando em permeabilidades médias de 56 e 237 L/m2.h.bar, respectivamente. A dopagem simultânea usando ambas as percentagens individuais ótimas teve um efeito menor do que o esperado, resultando em uma permeabilidade média de 192 L/m2.h.bar. Em contraste, verificou-se que a adição simultânea de 4,5% de nano-argila combinada com 5% de PEO teve um efeito maior do que o uso isolado dos aditivos, resultando em uma permeabilidade média de 319 L/m2.h.bar. Desta forma, a membrana de controle foi comparada com as referidas membranas e com membranas compostas somente por nano-argila a 4,5. Estas membranas foram ainda examinadas em detalhes para determinar os efeitos dos dopantes na microestrutura dos poros, cargas superficiais, desempenho da separação, sensibilidade à formação de depósitos, rugosidade superficial e propriedades térmicas e mecânicas. Em geral, a dopagem com nano-argila melhora a resistência térmica e mecânica e a permeabilidade das membranas, com uma perda mínima na rejeição.A dopagem com PEO resultou em um aumento notável de permeabilidade em comparação com a adição individual de nano-argila. No entanto, a capacidade de rejeição e resistência térmica mecânica destas membranas diminuem e a formação de depósitos irreversíveis aumenta. Desta forma, avalia-se que para a utilização de mais de um tipo de dopante os efeitos vantajosos e desvantajosos devem ser considerados individualmente e em conjunto no esforço de se otimizar o desempenho de sistemas de membranas.
  • Imprenta:
  • Data da defesa: 15.12.2015
  • Acesso à fonte
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    • ABNT

      RODRIGUES, Raphael; MIERZWA, José Carlos. Synthesis and characterization of polysulfone/nanoclay/polyethylene oxide composite ultrafiltration membranes. 2015.Universidade de São Paulo, São Paulo, 2015. Disponível em: < http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3147/tde-19072016-114431/pt-br.php >.
    • APA

      Rodrigues, R., & Mierzwa, J. C. (2015). Synthesis and characterization of polysulfone/nanoclay/polyethylene oxide composite ultrafiltration membranes. Universidade de São Paulo, São Paulo. Recuperado de http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3147/tde-19072016-114431/pt-br.php
    • NLM

      Rodrigues R, Mierzwa JC. Synthesis and characterization of polysulfone/nanoclay/polyethylene oxide composite ultrafiltration membranes [Internet]. 2015 ;Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3147/tde-19072016-114431/pt-br.php
    • Vancouver

      Rodrigues R, Mierzwa JC. Synthesis and characterization of polysulfone/nanoclay/polyethylene oxide composite ultrafiltration membranes [Internet]. 2015 ;Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3147/tde-19072016-114431/pt-br.php


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