Banca de DEFESA: VIVIANE BEZERRA DA SILVA

Uma banca de DEFESA de MESTRADO foi cadastrada pelo programa.
DISCENTE : VIVIANE BEZERRA DA SILVA
DATA : 01/10/2024
HORA: 10:00
LOCAL: UFABC - Online
TÍTULO:

SÍNTESE E AVALIAÇÃO DE MEMBRANAS DE ULTRAFILTRAÇÃO (UF) DE MATRIZ MISTA DE POLIETERSULFONA E NANOPARTÍCULAS DE ÓXIDO DE ZINCO (ZnO) PARA TRATAMENTO DE ÁGUA PARA ABASTECIMENTO

PÁGINAS: 74
RESUMO:

No contexto mundial atual, um dos grandes desafios do rápido desenvolvimento econômico e social é a exploração consciente e responsável dos recursos naturais. Nesse cenário, a gestão eficiente da água é essencial, desta forma, as tecnologias de membranas surgem como uma solução promissora, permitindo a otimização do tratamento de água e atendendo às crescentes exigências ambientais e de qualidade. No entanto, problemas resultantes do acúmulo de solutos na superfície ou na estrutura interna da membrana conhecidos como depósito (fouling) persistem, impulsionando pesquisas para melhorias dos processos. A presente pesquisa possuiu o objetivo de sintetizar e caracterizar membranas nanocompósitas de polietersulfona (PES), com diferentes proporções de ZnO (óxido de zinco) para tratar águas de mananciais superficiais para abastecimento público. As membranas foram sintetizadas pelo método da separação de fases induzida por não-solvente (NIPS) e foram avaliadas quanto a morfologia, porosidade, hidrofilicidade e permeabilidade, além de serem testadas quanto à capacidade de mitigação de depósito em célula de filtração tangencial com amostra real de água de manancial superficial, proveniente do reservatório Guarapiranga da Região Metropolitana de São Paulo (RMSP). Foi observada uma tendência de aumento da permeabilidade com a adição de até 0,75% de ZnO em massa. Nesta proporção, a permeabilidade foi de 158,6 ± 29,9 para 518,3 ± 79,2 LMH/bar, um acréscimo de cerca de 227% em relação à membrana não modificada. Por outro lado, a membrana com 1,00% de ZnO em massa apresentou valores de permeabilidade próximos aos da membrana controle, o que indica que a adição de concentrações maiores que 0,75% de ZnO, não demonstra significativo ganho de fluxo. A adição de ZnO altera a porosidade aparente da membrana de forma variável, desta forma, não foram observadas tendências, conforme a proporção de nanopartículas. Com a adição de 1,00% de ZnO o raio médio dos poros (r_m) foi reduzido para abaixo do tamanho da membrana controle de PES. As análises de potencial zeta indicaram que as membranas com ZnO adquiriram uma carga superficial mais negativa, contribuindo para uma maior repulsão de partículas negativamente carregadas e diminuição na formação de depósitos. As membranas com 0,25% e 0,50% de ZnO mostraram taxas de recuperação de fluxo superiores em comparação com a membrana de PES pura, indicando uma menor formação de depósito. Houve uma expressiva redução da resistência irreversível (Rirr) com apenas 0,25% de ZnO, onde foi reduzida de 70% para 17%, em comparação a membrana de PES pura. A membrana de 0,25% de ZnO apresentou uma alta retenção de proteínas e substâncias húmicas apesar de ter um raio de poros apenas sutilmente maior que o da membrana de PES puro. As membranas modificadas apresentaram melhorias na qualidade do permeado, como maior redução de turbidez e todas as membranas apresentaram uma alta redução da cor real. No entanto, a remoção de carbono orgânico total (COT) e proteínas varia dependendo da concentração de ZnO e das características físicas das membranas. Esses resultados sugerem que as membranas modificadas com ZnO podem oferecer benefícios para o tratamento de água, com melhores características de fluxo e resistência a depósitos, embora a escolha da concentração ideal de ZnO deva equilibrar a eficiência de remoção de diferentes contaminantes e a manutenção de um fluxo de permeado adequado.

MEMBROS DA BANCA:
Presidente - Interno ao Programa - 1073159 - EDUARDO LUCAS SUBTIL
Membro Titular - Examinador(a) Externo à Instituição - EDUARDO COUTINHO DE PAULA - UFMG
Membro Titular - Examinador(a) Externo à Instituição - JOSÉ CARLOS MIERZWA - USP
Membro Suplente - Examinador(a) Interno ao Programa - 2342998 - RODRIGO DE FREITAS BUENO
Membro Suplente - Examinador(a) Externo ao Programa - 2357551 - CAMILA CLEMENTINA ARANTES