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Título: Síntese e caracterização de membrana híbrida de poliacrilonitrila e quitosana agregada com nanopartículas de óxido de zinco
Autor(es): Bernardo, Paulo Matheus Ferro
Orientador: Silva Filho, Eloi Alves da
Palavras-chave: Poliacrilonitrila (PAN)
Quitosana (QUI)
Nanopartículas
Óxido de zinco
Membranas híbridas
Blendas poliméricas
Data do documento: 5-Abr-2017
Editor: Universidade Federal do Espírito Santo
Resumo: Membranas poliméricas são definidas como uma interface entre duas fases adjacentes atuando como barreiras seletivas regulando o transporte de substâncias entre dois compartimentos, são obtidas a partir de estruturas poliméricas, e outros tipos, como materiais cerâmicos. Neste trabalho foi utilizado o biopolímero quitosana (QUI), proveniente de cascas de camarão pré-processadas cuja última etapa de purificação foi realizada utilizando ácido acético a 0,5 mol/L e poliacrilonitrila (PAN), que foi sintetizada utilizando peróxido de benzoíla e o monômero acrilonitrila. O objetivo deste trabalho inicialmente foi investigar a produção de membranas híbridas de poliacrilonitrila e quitosana, agregada com nanopartículas de óxido de zinco, que foi adicionado em uma solução ácida de quitosana com agitação utilizando ultrassom e aquecimento a 70 ºC, e, posteriormente analisar as características dessas membranas. Os resultados obtidos mostraram que as membranas de PAN pura são duras e quebradiças, e, conforme o teor de QUIT aumenta, elas vão se tornando mais maleáveis, ao mesmo tempo em que os poros vão sendo fechados e tornam-se menores e menos frequentes. Com relação à adição do óxido de zinco, os poros das membranas com a presença deste assumem um aspecto intermediário entre os apresentados pela membrana de PAN pura e PAN/QUIT. Quando observadas em sua seção transversal, as membranas com QUIT apresentam grandes cavidades, diferentemente do observado para a PAN pura e, novamente, as membranas com presença de óxido de zinco exibem comportamento intermediário, podendo-se observar uma espécie de rede polimérica. Observou-se ainda em todas as membranas o efeito mais efetivo da evaporação do solvente, que provocou a quebra ou alteração considerável nas membranas, numa temperatura acima de 120 °C.
Polymeric membranes are defined as an interface between two adjacent phases acting as selective barriers regulating the transport of substances between two compartments, they are obtained from polymeric structures, and other types, as ceramic materials. In this work the biopolymer chitosan (QUI) was used, from pre-processed shrimp shells whose last purification step was performed using 0.5 mol/L acetic acid and polyacrylonitrile (PAN), which was synthesized using benzoyl peroxide and the acrylonitrile monomer. The objective of this work was to investigate the production of hybrid membranes of polyacrylonitrile and chitosan, aggregatedwith zinc oxide nanoparticles, which was added in a chitosan acid solution with stirring using ultrasound and heating at 70 ºC, and then analyzethe characteristics of these membranes.The results showed that pure PAN membranes are hard and brittle, and, as the content of QUIT increases, they become more malleable, at the same time that the pores are closed and become smaller and less frequent. With respect to the addition of zinc oxide, the pores of membranes with the presence of this one assume an intermediate aspect between those presented by the pure PAN and PAN/QUIT membranes. When observed in its cross section, the membranes with QUIT have large cavities, unlike the one observed for pure PAN and, again, the membranes with presence of zinc oxide exhibit intermediate behavior, being possible to observe a kind of polymer network. The most effective effect of solvent evaporation was observed on all membranes, which caused considerable membrane breakage or change at a temperature above 120 °C.
URI: http://repositorio.ufes.br/handle/10/7322
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