Engenharia de Materiais (UACSA)
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Item Síntese e caracterização de um nanocompósito de grafite magnético para adsorção dos corantes Reactive Black 5 (RB5) e Azul de Metileno (AM)(2019-12-13) Damasceno, Bárbara Souza; Araújo, Ana Cláudia Vaz de; http://lattes.cnpq.br/6861890992609511; http://lattes.cnpq.br/6533105269743189Um nanocompósito de grafite magnético (NGM) a base de nanopartículas magnéticas (NPs) e nanofolhas de grafite foi sintetizado por uma nova rota de síntese hidrotermal. O NGM e seus precursores foram caracterizados por difratometria de raios-X (DRX) e espectroscopia na região do infravermelho (IV). Esses nanomateriais foram avaliados quanto a eficiência de adsorção (%Ads) dos corantes têxteis reactive black 5 (RB5) e azul de metileno (AM) em solução aquosa. A influência dos parâmetros adsortivos nas respostas de eficiência de adsorção de efluentes foi avaliada a partir de um planejamento fatorial 23 com 3 pontos centrais e da análise das superfícies de resposta de um delineamento composto central rotacional. Os parâmetros de adsorção avaliados foram: massa de adsorvente, concentração de adsorvato e velocidade de agitação do meio. Foi observado que os parâmetros velocidade de agitação (rpm) e concentração de adsorvato (mg L-1) são os fatores que mais influenciam no processo e devem ser parametrizados de forma combinada. O resultado estatístico do NGM apresentou %Ads ~98% na remoção do RB5, velocidade de adsorção alta, visto que alcançou o equilíbrio de adsorção em 10 minutos de contato com o adsorvato e apresentou ajuste de 99% para a cinética de pseudo primeira ordem e segunda ordem, além de apresentar capacidade adsortiva máxima de ~93 mg g-1 para o ajuste do modelo de Langmuir, predominante nesse sistema. A %Ads do AM frente às NPs e ao grafite foi de ~59% e ~100%, respectivamente. O estudo mostra que o NGM pode ser magneticamente separado do meio sem introduzir subproduto durante a adsorção e apresentar propriedades adsortivas favoráveis, evidenciando sua aplicabilidade de uso como remediador ambiental. A aplicação desse método de síntese passa a ser de interesse tecnológico quando além de inédito e de baixo custo, as propriedades adsortivas do NGM se mostram atraentes para descolorir efetivamente a água residual.Item Síntese de nanomateriais de grafeno para utilização em nanocompósitos poliméricos(2019-07-11) Nogueira, Nathália Maria Barbosa; Ghislandi, Marcos Gomes; http://lattes.cnpq.br/3409757365313853; http://lattes.cnpq.br/3264027755950807O grafeno e seus derivados, devido a uma gama de propriedades físicas e químicas sem precedentes, tem atraído a atenção de pesquisadores que procuram a produção de materiais compósitos com propriedades singulares. Desta forma, tem sido estudada a incorporação de cargas de óxido de grafeno em polímeros e a sua influência sobre o comportamento mecânico, elétrico e térmico dos compósitos resultantes. Neste trabalho, apresentou-se a preparação e a influência da incorporação de óxido de grafeno (OG) em poli (álcool vinílico) (PVOH). Foram produzidos filmes de PVOH com a incorporação de 0,1% m/m, 0,5% m/m e 1% m/m de óxido de grafeno e estudado sua atuação como reforço mecânico. A estratégia envolveu a obtenção do óxido de grafite, a partir do pó de grafite, através do método de Hummers modificado. O método deu-se pela adição de ácido sulfúrico (H2SO4), permanganato de potássio (KMnO4) e peróxido de hidrogênio (H2O2), seguido pela esfoliação, através de ultrassom, do óxido de grafite em folhas de óxido de grafeno, e finalmente, a preparação dos nanocompósitos OG/PVOH por um método simples de mistura de solução. Os produtos sintetizados foram caracterizados por difração de raios-X, microscopia Raman, e termogravimetria. Para análise dos filmes de OG/PVOH foram feitos testes de tração e UV-vis. A termogravimetria mostrou que a solução de óxido de grafite sintetizada apresenta uma concentração homogênea. A difratometria de raios-X (DRX) evidenciou que o processo oxidativo do grafite precursor em óxido de grafite é bastante eficiente. A análise de tesnsão-deformação confirmou o aumento de resistência mecânica do filme polimérico com a incorporação de carga de óxido de grafeno; para a deformação não foi possível obter dados conclusivos. Na análise óptica foi observado um esbranquiçamento do filme durante o ensaio de tração, indicando um alinhamento das cadeias poliméricas e cristalização dos filmes. Os espectros de UV-vis, mostraram que o filme de PVOH puro apresentou, como esperado, uma alta transparência na região do visível, porém, para os filmes com 0,1% m/m, 0,5% m/m e 1% m/m de OG essa transparência diminuiu consideravelmente.