Desenvolvimento de membranas assimétricas de polieterimida e estudo comparativo pós modificação bioinspirada

• Ano de defesa: 2021
• Autor(a) principal: Vermeersch, Lilian Aparecida Fiorini
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: asymmetric membrane; bioinspired modification; gas separation; membrana assimétrica; membrana porosa; modificação bioinspirada; polidopamina; polydopamine; porous membrane; separação de gases
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/75/75134/tde-31052021-105733/

Nos últimos anos os processos de separação por membranas se tornaram muito interessantes para o setor industrial, principalmente no âmbito financeiro. Membranas poliméricas são frequentemente empregadas nesses processos por possuírem estabilidade térmica e química, propriedades que conferem versatilidade a esses materiais. Nos processos de separação de gases, especificamente, se avalia a performance através da seletividade, que compara a permeabilidade da membrana em relação aos gases permeados. A obtenção de membranas poliméricas que atendam às necessidades de permeabilidade e seletividade, requeridas nas aplicações, ainda é um dos desafios da etapa de produção destes materiais. O presente trabalho teve como um dos objetivos investigar a influência de diferentes variáveis na produção de membranas a partir da técnica de inversão de fases. Para este fim um planejamento experimental foi empregado para delinear as condições de obtenção de membranas à base de polieterimida (PEI). Em etapa seguinte, foram procedidas caracterizações de morfologia por microscopia eletrônica de varredura, de ângulo de contato e das propriedades de transporte por permeação de vapor de água, e seletividade do par gasoso O2/CO2. Os resultados de permeabilidade e seletividade foram avaliados através de tratamento estatístico com a finalidade de apontar a membrana mais adequada para ser submetida a um procedimento de modificação de superfície, com o objetivo de avaliar possíveis posteriores impactos nas suas propriedades. A amostra PEI 3, que apresentou a segunda maior taxa de transporte de vapor de água e seletividade ao par gasoso O2/CO2 mediana, entre as membranas produzidas, se apresentou a melhor opção para ser submetida à etapa de modificação bioinspirada: recobrimento com polidopamina. As mesmas caracterizações de transporte supracitadas foram realizadas para as membranas modificadas e a avaliação da influência deste procedimento na performance da membrana foi procedido, permitindo concluir que ocorre alteração no sentido de aumento das taxas de permeação e seletividade.