@MASTERSTHESIS{ 2020:2073269332, title = {Membranas poliméricas incorporadas com dióxido de titânio e óxido de ferro para fotocátalise de corante}, year = {2020}, url = "http://tede.unioeste.br/handle/tede/4983", abstract = "O aumento populacional e os novos hábitos da população resultaram em um acréscimo na quantidade de resíduos gerados e dispensados no meio ambiente, promovendo a poluição do ar, solo e água (5). Dentre os poluentes encontram-se os corantes têxteis, que apresentam características indesejáveis ao meio ambiente, mesmo em concentrações mínimas (6). Desta forma, este trabalho visa o emprego da fotocatalise heterogênea para a degradação do corante vermelho Reactive Red 195, comercialmente conhecido como Vermelho Reativo BF-4B, utilizando os semicondutores Dióxido de Titânio-rutilo (TiO2- R) e Óxido de ferro-magnetita (OFM) incorporados em uma membrana polimérica produzida com o polímero compostável e biodegradável comercialmente conhecido como Ecovio® (blenda polimérica composta por poli (butileno adipato co-tereftalato) (PBAT) e poli (ácido lático) (PLA) obtida por eletrofiação. Os parâmetros para a eletrofiação das membranas poliméricas foram: distância entre a ponta da agulha capilar e o alvo coletor de 12 cm, taxa de vazão de 1 mL/h e diferença de potencial (ddp) de 14 kV. A temperatura para eletrofiação foi mantida em 22 ºC e a umidade relativa do ar entre 35% e 45%. Para avaliar a melhor proporções de massas dos semicondutores TiO2-R/OFM, foi realizado um planejamento experimental 22, usando como resposta a degradação do corante Vermelho Reativo BF-4B. Os valores obtidos foram: 10% de TiO2-R, 1% de OFM e pH 7,0, com degradação de aproximadamente 64% em 24 horas. A membrana obtida foi caracterizada usando Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Calorimetria Diferencial Exploratória (DSC), Difração de Raio-X (DRX), Análise Termogravimétrica (TGA), Infravermelho com Transformada de Fourier (FTIR) e Ângulo de Contato. As análises mostraram que houve a incorporação dos semicondutores e que possivelmente os mesmos encontram-se no interior das membranas poliméricas. Além disso, as análises de MEV mostraram uma diminuição no diâmetro das fibras da membrana de Ecovio® puro de 0,9466 ± 0,2490 μm para 0,6706 ± 0,1447 μm nas fibras da membrana incorporada com os semicondutores TiO2-R/OFM. Com as medidas de ângulo de contato, obteve-se a informação de que a membrana incorporada apresentava superfície hidrófobica, com ângulo de aproximadamente 121,45 ± 1,44º. Devido à hidrofobicidade da superfície da membrana polimérica e dos resultados anteriores, que mostraram que os semicondutores encontram-se possivelmente no interior das membranas, foi realizado um tratamento básico na mesma com uma solução de NaOH, no intuito de tornar a membrana polimérica mais hidrofílica, melhorando o contato dos semicondutores com o meio reacional e consequentemente aumentando a eficiência catalítica do processo. Com o tratamento básico, a membrana passou a degradar 94,0% do corante em 24 horas. As membranas tratadas foram caracterizadas novamente pelas técnicas de MEV, FTIR, TGA, DSC e DRX. Os resultados obtidos foram semelhantes aos anteriores, entretanto, observou-se na técnica de DRX um aumento na intensidade dos picos da membrana polimérica indicando uma possível hidrólise básica nos polímeros deixando os semicondutores TiO2-R/OFM mais expostos e mudanças na molhabilidade da membrana, com ângulos de contato de aproximadamente 80,68± 1,52° após o tratamento com base. Foi avaliado também o potencial de reutilização da membrana polimérica incorporada e tratada, realizando um estudo com 4 ciclos de degradação. Como resultado obteve-se valores de degradação superiores a 80% após 24 11 horas em todos os experimentos de degradação. Após este estudo, realizou-se uma análise da cinética de degradação para o corante, que mostrou um modelo cinético de pseudo-primeira ordem o que mostra que o sistema depende da concentração da solução do corante Vermelho BF-4B. Desta forma, a membrana mostrou ser promissora para degradação do corante vermelho BF-4B, apresentado boa degradação, fácil remoção e reutilização da membrana.", publisher = {Universidade Estadual do Oeste do Paraná}, scholl = {Programa de Pós-Graduação em Química}, note = {Centro de Engenharias e Ciências Exatas} }