Tratamento de efluentes contendo ibuprofeno utilizando membranas funcionalizadas

• Ano de defesa: 2022
• Autor(a) principal: Spaciari, Ana Carolina
• Orientador(a): Gomes, Maria Carolina Sergi
• Banca de defesa: Ferrari, Leila Denise Fiorentin , Gomes, Maria Carolina Sergi , Pereira, Nehemias Curvelo , Suzuki, Rubia Michele , Silva, Vitor Renan da
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Tecnológica Federal do Paraná; Apucarana
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Agentes antiinflamatórios não esteróides; Filtração por membranas; Água potável - Contaminação; Nonsteroidal anti-inflamatory agents; Membrane separation; Drinking water - Contamination
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA
• Link de acesso: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/31079

Com o crescente desenvolvimento e aumento da população, elevou-se o índice de contaminação das matrizes de águas potáveis com contaminantes emergentes contendo fármacos, como é o caso do ibuprofeno. Estes poluentes emergentes vêm gerando preocupações relacionadas à saúde pública, fauna e flora, já que são cumulativos e altamente tóxicos. Com o intuito de desenvolver um método alternativo e eficiente na remoção de fármacos, o presente trabalho propõe o estudo e desenvolvimento de membranas poliméricas funcionalizadas a serem utilizadas em processos de filtração. Inicialmente, foram estudadas as capacidades de adsorção de três diferentes materiais (óxido de grafeno, zeólita Y e MOF HKUST-1), variando os parâmetros pH e temperatura e avaliando a influência sobre a cinética e isotermas. Dentre eles, destaca-se a MOF HKUST-1 que apresentou remoção de ibuprofeno superior a 90% (qmax 95,76±0,11 mg g-1). Na sequência, foram produzidas membranas poliméricas funcionalizadas com este material, pelo método de inversão de fases. As membranas produzidas apresentaram percentuais elevados de retenção do ibuprofeno (>93%), bem como foi possível a recuperação do fluxo permeado após a filtração (>90%). O copolímero PVP conferiu características de maior porosidade às membranas e a MOF HKUST-1 proporcionou uma possível alteração na estrutura polimérica, que também influenciou no fluxo permeado e no aumento da retenção de ibuprofeno. Ao avaliar as diferentes composições, variando a quantidade de PVP e de MOF HKUST-1 na solução polimérica, através das características de fluxo e retenção, foi possível determinar duas membranas com maiores retenções, M6F2 e M7F2. Estas membranas foram avaliadas em diferentes parâmetros de filtração (pressões de 0,50; 1,25 e 2 bar e concentração na alimentação de 10, 30 e 50 ppm), determinando que a membrana com melhores condições de processo foi a M7F2, com uma retenção máxima de 98,79%±0,24 na pressão de 1,25 bar e alimentação de 50ppm. Os resultados sugerem que a membrana funcionalizada PES/PVP/HKUST-1 tem um grande potencial para ser aplicada no tratamento de efluentes contendo ibuprofeno.