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Tipo do documento: Dissertação
Title: Fibras de álcool polivinílico (PVA) e quitosana obtidas por eletrofiação para remoção do corante vermelho BF-4B
Other Titles: Polyvinyl alcohol (PVA) and chitosan fibers obtained by electrospinning to remove the red dye BF-4B
Autor: Cordeiro, Camila Cassia 
Primeiro orientador: Dragunski, Douglas Cardoso
Primeiro coorientador: Ferrari, Leila Denise Fiorentin
Primeiro membro da banca: Bariccatti, Reinaldo Aparecido
Segundo membro da banca: Bittencourt, Paulo Rodrigo Stival
Terceiro membro da banca: Dragunski, Douglas Cardoso
Resumo: A preocupação ambiental frente aos contaminantes ambientais e muitas vezes emergentes é um problema que interfere principalmente na saúde humana. Dentre esses contaminantes, os corantes possuem uma atenção especial devido aos riscos que podem trazer aos microrganismos e ao ser-humano, podendo desencadear consequências graves e até mesmo crônicas. Neste contexto, este trabalho tem por objetivo produzir membranas de quitosana e álcool polivinílico (PVA) pela técnica de eletrofiação e aplicá-las no tratamento de soluções de corante reativo vermelho BF-4B. Uma solução polimérica de quitosana (3% m/v) e uma solução de PVA (8% m/v) com concentração determinada foi submetida a eletrofiação com coletor rotativo. Foram avaliados parâmetros como fluxo, distância da agulha ao coletor e potencial elétrico. As membranas de quitosana foram reticuladas com vapor d´água enquanto as de PVA com ácido cítrico, sendo caracterizadas utilizando a espectroscopia de absorção na região do infravermelho (FTIR-ATR), difrações de raios-X (DRX), calorimetria exploratória diferencial (DSC), microscopia eletrônica de varredura (MEV), ângulo de contato (AC), ponto de carga zero (pHpcz), experimentos de adsorção, além de experimentos de compactação e permeação de solução de corante em célula de filtração frontal. Todos os ensaios de filtração foram realizados em célula do tipo dead-end com pressão hidrostática até obtenção do fluxo estabilizado. Em relação as caracterizações, observou-se a presença de bandas características dos polímeros constituintes e que após a utilização da membrana de quitosana não ocorreu deslocamento das bandas (FTIR). Por meio da MEV foi possível obter nanofibras com diâmetros de 604,7 e 340,0 nm de PVA e quitosana, respectivamente. Pelo estudo de pHpcz observou-se que em pH entre 4 e 6 foi favorecida a adsorção do corante na membrana de quitosana, com 80,2 % de remoção. O comportamento da adsorção do corante seguiu uma cinética de segunda ordem e em 23 horas teve uma adsorção de 99 %. Para o modelo de filtração foi montado um sistema de sanduiche das membranas de quitosana e PVA (PVA/QTS/PVA), o qual rejeita em torno de 39% do corante, sendo que essas membranas são biodegradáveis e pode ser feito em processo contínuo. Assim, constatou-se que as membranas produzidas por biopolímeros podem ser uma excelente alternativa para filtrar e/ou adsorver corantes (como o vermelho BF-4B) contidos nas águas.
Abstract: The environmental concern in the face of environmental and often emerging contaminants is a problem that mainly interferes with human health. Among these contaminants, dyes have special attention due to the risks they can bring to microorganisms and human beings, which can trigger serious and even chronic consequences. In this context, this work aims to produce chitosan and polyvinyl alcohol (PVA) membranes by electrospinning technique and apply them in the treatment of BF- 4B red reactive dye solutions. A polymeric chitosan solution (3% m/v) and a PVA solution (8% m/v) with a determined concentration were subjected to electrospinning with a rotating collector. Parameters such as flow, distance from needle to collector and electrical potential were evaluated. The chitosan membranes were crosslinked with water vapor while the PVA membranes with citric acid, being characterized using infrared absorption spectroscopy (FTIR-ATR), X-ray diffraction (XRD), differential scanning calorimetry (DSC), scanning electron microscopy (SEM), contact angle (AC), zero charge point (pHpcz), adsorption experiments, in addition to experiments on compaction and permeation of dye solution in a frontal filtration. All filtration tests were performed in a dead-end cell with hydrostatic pressure until a stabilized flow was obtained. Regarding the characterizations, it was observed the presence of characteristic bands of the constituent polymers and that after the use of the chitosan membrane there was no displacement of the bands (FTIR). Through SEM it was possible to obtain nanofibers with diameters of 604.7 and 340.0 nm of PVA and chitosan, respectively. Through the pHpcz study, it was observed that at pH between 4 and 6, the adsorption of the dye on the chitosan membrane was favored, with 80.2% removal. The adsorption behavior of the dye followed a second order kinetics and in 23 hours it had an adsorption of 99%. For the filtration model, a sandwich system of chitosan and PVA membranes (PVA/QTS/PVA) was set up, which rejects around 39% of the dye, and these membranes are biodegradable and can be done in a continuous process. Thus, it was found that membranes produced by biopolymers can be an excellent alternative to filter and/or adsorb dyes (such as red BF- 4B) contained in water.
Keywords: Eletrofiação
Biopolímeros
Permeação contínua
Remoção de corante
Electrospinning
Biopolymers
Continuous permeation
Dye removal
CNPq areas: ENGENHARIA QUIMICA::PROCESSOS INDUSTRIAIS DE ENGENHARIA QUIMICA
Idioma: por
País: Brasil
Publisher: Universidade Estadual do Oeste do Paraná
Sigla da instituição: UNIOESTE
Departamento: Centro de Engenharias e Ciências Exatas
Program: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química
Campun: Toledo
Citation: CORDEIRO, Camila Cassia. Fibras de álcool polivinílico (PVA) e quitosana obtidas por eletrofiação para remoção do corante vermelho BF-4B. 2022. 103 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) - Universidade Estadual do Oeste do Paraná, Toledo, 2022.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
Endereço da licença: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
URI: https://tede.unioeste.br/handle/tede/7866
Issue Date: 6-Jun-2022
Appears in Collections:Mestrado em Engenharia Química (TOL)

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