Produção e caracterização de membranas híbridas contendo MOF de cobre com potencial uso no tratamento de efluentes

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dc.contributor.advisorFrança Neta, Luzia Sergina de
dc.contributor.advisor-coMambrini, Raquel Vieira
dc.contributor.advisor-coLatteshttp://lattes.cnpq.br/2859884193381045
dc.contributor.advisorLatteshttp://lattes.cnpq.br/7946921413803113
dc.contributor.authorMartins, Poliana Vicente
dc.contributor.authorLatteshttp://lattes.cnpq.br/3295049382494943
dc.contributor.refereeFrança Neta, Luzia Sergina de
dc.contributor.refereeMambrini, Raquel Vieira
dc.contributor.refereeSilva, Aline Bruna da
dc.contributor.refereeFerraz, Helen Conceição
dc.date.accessioned2025-04-28T20:08:51Z
dc.date.available2025-04-28T20:08:51Z
dc.date.issued2022-11-18
dc.description.abstractOs processos de separação por membranas (PSM) são classificados como uma tecnologia promissora em função da sua viabilidade técnica e econômica. Os PSM apresentam limitações inerentes ao processo de separação devido à polarização de concentração e a formação de incrustação sobre a superfície da membrana. Visando minimizar essas limitações e ampliar seu desempenho de separação, tem sido observado o desenvolvimento de membranas híbridas, mediante a incorporação de partículas inorgânicas na matriz polimérica da membrana. Devido às suas características excêntricas, as redes metalorgânicas (MOFs), uma classe de materiais porosos, têm sido amplamente empregados na produção de membranas híbridas aprimorando as propriedades de separação. Diante do exposto, o presente trabalho tem como objetivo sintetizar membranas híbridas contendo matriz polimérica constituída de polieterimida (PEI) impregnadas com MOF à base do ligante 1,4-benzenodicarboxilato (bdc) e Cu(II). As membranas híbridas obtidas foram caracterizadas por difração de raios X (DRX), espectroscopia de absorção na região do infravermelho (FTIR), análise termogravimétrica (TG), e por microscopia eletrônica de varredura (MEV). As membranas híbridas foram analisadas quanto à hidrofobicidade por medidas de ângulos de contato, estabilidade frente um ambiente oxidante, medições de porosidade e seus desempenhos quanto ao fluxo de permeação. As membranas foram submetidas a um teste de oxidação para investigar sua atividade como catalisadores ativando o H2O2 na remoção do azul de metileno. As membranas híbridas apresentaram um maior percentual de remoção quando comparadas às membranas contendo apenas PEI, evidenciando sua atividade catalítica. Além de indicar uma alta dispersão da MOFCu na matriz polimérica, sendo esse um ponto importante em síntese de membranas híbridas. A membrana híbrida com maior teor de MOFCu apresentou carater hidrofílico mais acentuado e maior permeabilidade hidráulica. Diante disso, incorporar MOF na matriz polimérica teve resultados positivos para síntese das membranas híbridas.
dc.description.abstractotherMembrane separation processes (PSM) are classified as a promising technology due to their technical and economic viability. PSM present inherent limitations to the separation process due to concentration polarization and scale formation on the membrane surface. Aiming to minimize these limitations and increase their separation performance, the development of hybrid membranes has been observed, through the incorporation of inorganic particles in the polymer matrix of the membrane. Due to their eccentric characteristics, metalorganic networks (MOFs), a class of porous materials, have been widely used in the production of hybrid membranes improving the separation properties. Given the above, the present work aims to synthesize hybrid membranes containing a polymeric matrix consisting of polyetherimide (PEI) impregnated with MOF based on the ligand 1,4-benzenedicarboxylate (bdc) and Cu(II). The hybrid membranes obtained were characterized by X-ray diffraction (XRD), infrared absorption spectroscopy (FTIR), thermogravimetric analysis (TG), and by scanning electron microscopy (SEM). Hybrid membranes were analyzed for hydrophobicity by measuring contact angles, stability against an oxidizing environment, porosity measurements and their performance regarding the permeation flux. The membranes were submitted to an oxidation test to investigate their activity as catalysts activating H2O2 in the removal of the blue of methylene. Hybrid membranes showed a higher percentage of removal when compared to membranes containing only PEI, evidencing its catalytic activity. In addition to indicating a high dispersion of MOFCu in the polymeric matrix, this being a point important in the synthesis of hybrid membranes. The hybrid membrane with the highest content of MOFCu showed a more pronounced hydrophilic character and greater hydraulic permeability. Therefore, incorporating MOF into the polymeric matrix had positive results for the synthesis of hybrid membranes.
dc.identifier.urihttps://repositorio.cefetmg.br//handle/123456789/1305
dc.language.isopt
dc.publisherCentro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais
dc.publisher.countryBrasil
dc.publisher.initialsCEFET-MG
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Tecnologia de Produtos e Processos
dc.subjectMembranas (Tecnologia)
dc.subjectRedes metalorgânicas
dc.subjectCobre
dc.subjectÁguas residuais - Purificação
dc.titleProdução e caracterização de membranas híbridas contendo MOF de cobre com potencial uso no tratamento de efluentes
dc.typeDissertação

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