Síntese das membranas inorgânicas (ZSM-5/y-alumina, MCM-41/y-alumina e compósito MFI-MCM-41/y-alumina) destinadas à separação emulsão óleo/água. - SANTOS, Everton Ranny Ferreira dos. (2014)
A tecnologia de síntese de peneiras moleculares e membranas inorgânicas utilizadas foram objetos de estudos desenvolvidos no Laboratório de Desenvolvimento de Novos Materiais (LABNOV) nos últimos anos. A inovação deste estudo se da na síntese do compósito ZSM-5- MCM-41 e incorporação do mesmo a membrana inorgânica y-alumina para separação da emulsão óleo/água. Este trabalho teve como objetivos: preparar os materiais (ZSM-5, MCM- 41) via síntese hidrotérmica, os compósitos (ZSM-5/MCM-41 e silicalita/MCM-41) via formação da mesoporosidade sobre os cristais da Zeólita ZSM-5, y-alumina pela decomposição do sulfato de alumínio e posterior conformação/compactação para obtenção da membrana cerâmica y-alumina, as membranas inorgânicas (composites ZSM-5-MCM-41/yalumina) via mistura mecânica. Os produtos obtidos foram caracterizados por difração de raios X (DRX), espectrofotometria de raios X por energia dispersiva (EDX). microscopia eletrônica de varredura (MEV) e adsorção física de N 2 (método BET). Além da preparação e caracterização, num segundo momento as membranas foram avaliadas no processo de remoção de óleo de um efluente sintético, utilizando uma coluna de separação por membranas. Os ensaios foram realizados nas condições de concentração inicial do óleo 500 mg/L, Temperatura igual a 25°C, Pressão atmosférica, que possibilitou observar a variação da concentração do permeado (mg/L) e o coeficiente de rejeição (R%). Foi realizada uma lavagem para cada membrana individualmente e posterior re-utilização no sistema de separação emulsão óleo/água. Os resultados obtidos por caracterização evidenciaram que a peneira molecular MCM-41 e a Zeólita ZSM-5 foram obtidas com sucesso. Desenvolveu-se um material compósito, composto por uma zeólita ZSM-5 e uma peneira molecular MCM-41. A análise de DRX comprovou a formação deste compósito, porem com impureza presente identificada como quartzo. Para eliminação da contaminação realizou-se uma nova síntese com alteração na composição química do gel de sementes da zeólita ZSM-5, e foi obtido sucesso para a não contaminação da amostra com a fase referente ao quartzo. O resultado obtido por DRX para a membrana cerâmica (y-alumina) comprovou a presença de picos característicos do óxido de alumínio (AI2O3). A partir dos testes de separação da emulsão óleo/água, pode-se concluir que a inserção dos materiais (ZSM-5, MCM-41 e Silicalita- MCM-41) a membrana cerâmica y-alumina melhorou o processo de separação da emulsão óleo/água. Dentre as três membranas, a MCM-41/y-alumina foi a que apresentou pior desempenho na separação da emulsão, o baixo desempenho foi atribuído ao tamanho dos poros da estrutura. Como conclusão geral, as membranas (ZSM-5/y-alumina, MCM-41/yalumina e Silicalita-MCM-41 /y-alumina) utilizadas em coluna de separação por membranas são bastante promissoras no processo de separação emulsão óleo/água.