Avaliação do desempenho de membranas de PAN/PEI com grafeno e óxido de grafeno para aplicação em tratamento de água

• Processo: 22/14946-2
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de agosto de 2023
• Data de Término da vigência: 31 de outubro de 2026
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Materiais Não-metálicos
• Pesquisador responsável: Edson Cocchieri Botelho
• Beneficiário: Isabela Luiza Rodrigues Cintra
• Instituição Sede: Faculdade de Engenharia (FEG). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Guaratinguetá. Guaratinguetá , SP, Brasil
• Bolsa(s) vinculada(s): 25/02090-4 - Desenvolvimento e Caracterização de Membranas PAN/Lkp com Grafeno e Óxido de Grafeno para Descontaminação de Água, BE.EP.DR
• Assunto(s): Materiais compósitos poliméricos Polímeros (materiais) Eletrofiação Grafenos Nanofiltração Óxido de grafeno Tratamento de água Poliacrilonitrila Polieterimida
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: compósitos poliméricos | eletrofiação | Grafeno | membranas de filtração | Nanofiltração | Óxido de Grafeno | Materiais poliméricos

Resumo

Devido a ameaça da escassez de fontes de água doce o estudo e o desenvolvimento de técnicas voltadas para o tratamento da água tem ganhado grande visibilidade. Com isso, o presente estudo visa produzir e avaliar o desempenho de membranas poliméricas a base de grafeno e óxido de grafeno de camadas intercaladas (estrutura do tipo sanduíche) de poliacrilonitrila (PAN) e de poli(éter-imida) (PEI) para serem aplicadas em processos de dessalinização e descontaminação de águas. Para isso, serão produzidos o grafeno e o óxido de grafeno com diferentes tamanhos laterais médios e número de camadas médios, via processo de esfoliação em fase líquida do grafite cristalino e do óxido de grafite, respectivamente. Após a caracterização do grafeno e do óxido de grafeno por espectroscopia de absorção no UV-Vis, espalhamento dinâmico de luz (DLS), espectroscopia Raman e análise termogravimétrica (TGA), serão obtidos dois tipos de membranas de nanofiltração com estrutura do tipo sanduíche a partir de duas rotas distintas: 1) moldagem por compressão a quente de mantas eletrofiadas de PAN e PEI+grafeno (previamente incorporado na matriz polimérica pelo método de mistura por solução) intercaladas; 2) laminado de grafeno produzido a partir da nanofiltração simples das dispersões de grafeno em meio líquido (graphene paper) sobre mantas eletrofiadas de PEI e PAN intercaladas. As membranas obtidas serão caracterizadas por MEV, TGA, espectroscopia Raman, porosidade, ângulo de contato, além da avaliação das propriedades viscoelásticas e mecânicas por análise dinâmico-mecânica (DMA) e realização do teste de desempenho de dessalinização e descontaminação da água. Com o presente estudo espera-se o desenvolvimento de uma membrana de alto desempenho para dessalinização e descontaminação de água. (AU)