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USO DO GRAFENO ASSOCIADO A MEMBRANA INORGÂNICA NANOPOROSA PARA O TRATAMENTO DA ÁGUA

Resumo do projeto

Atualmente existe uma enorme preocupação com relação a preservação dos recursos hídricos disponíveis no planeta Terra, isso porque os desastres ambientais estão ocorrendo com maior frequência, sendo um dos seus maiores impactos, a água contaminada. O mau gerenciamento de efluentes provindos do setor industrial tem levado a criação de leis ambientais cada vez mais rigorosas, gerando um aumento no valor que precisa ser investido pelas empresas em produções sustentáveis e descartes corretos de resíduos do setor. Esse alto custo faz com que as entidades jurídicas busquem cada vez mais por alternativas que minimizem os gastos e tenham capacidade de reduzir os impactos aos rios, mares e lagos. Diante disso, o grafeno surge como um material inovador e que possui grande potencial para ser aplicado no tratamento de efluentes, principalmente por conta da sua condutividade térmica, área superficial maior que a observada para o grafite, mobilidade eletrônica, resistência mecânica, sua permeabilidade, hidrofobia e ainda, por ser um material mais leve que tantos outros. Deste modo, o presente trabalho tem como objetivo analisar o uso do grafeno suportado a uma membrana nanoporosa de criptomelano para absorção de substâncias apolares no tratamento da água. Para a fabricação desta, inicialmente foi obtido o composto inorgânico criptomelano, a partir de uma reação de refluxo com KMnO4, MnSO4 e HNO3. Posteriormente, o composto foi separado em cinco amostras para serem adicionadas, a cada uma, quatro proporções diferentes de grafeno calculados em massa seca, além do branco, que é a membrana sem presença de grafeno. Essas misturas foram postas em contato com cloreto de amônio e submetidas à agitação mecânica para que ocorresse uma reação de troca iônica, mudando a estrutura do criptomelano. Após ser filtrada, a solução pastosa foi posta em estufa para a evaporação lenta da água, e, em seguida, em forno mufla a 600°C para a oxidação dos íons amônio e, consequentemente, liberação do gás nitrogênio, formando, assim, os nanoporos necessários para a função da membrana. Por fim, a membrana foi revestida com vapores de silicone para conferir impermeabilidade. Cada amostra, com diferentes concentrações de grafeno, foi submetida a testes de eficiência de absorção de líquidos apolares e de remoção de acidez. Os testes consistem em pôr a membrana em contato com água e óleo, simulando o Jar Test, seguido de filtração e extração do líquido apolar não absorvido para posterior extração e quantificação. O mesmo procedimento é realizado para soluções ácidas. Até o momento, todas as membranas tiveram eficiência de pelo menos 98% de absorção de óleo, tendo, a de melhor resultado, a proporção 4. Porém, outros testes estão sendo elaborados para melhor simulação de procedimentos de tratamento de água utilizados em escala industrial, para confirmar a tendência. Considerando as próximas etapas do trabalho, tem-se a fabricação da membrana com adição do grafeno na etapa de obtenção do criptomelano, para melhor incorporação da substância na estrutura do mineral, como também, os ensaios de saturação da membrana recoberta por tecido não tecido, como sachê. Pretende-se, também, fazer análises a fim de determinar composição e estrutura antes e depois da utilização da membrana. Assim, a partir dos resultados finais de eficácia, será feita uma comparação entre as membranas, considerando seus teores, para a análise da aplicabilidade avaliando a eficácia e viabilidade econômica para o tratamento da água e dos efluentes apolares. Palavras-chave: grafeno; absorção; efluentes.

Alunos

Helena Flores Moschetta
Manuela Prado Machado
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Orientadores

Schana Andréia da Silva

Instituição

Fundação Escola Técnica Liberato Salzano Vieira da Cunha
Novo Hamburgo /
  Novo Hamburgo –  
  RS –
  Brasil

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Alexandre
Alexandre
2 anos atrás

Muito bom. Inovação para uma importante causa, resolvendo um problema com menor custo.

3+
Deise
Deise
2 anos atrás

É um processo desafiador em busca de melhorias do uso dos recursos hídricos. Muito bom!!

1+
cristina jacoby müller
cristina jacoby müller
2 anos atrás

Parabéns pelo projeto e sucesso!!!!

0
Mara Jobim
Mara Jobim
2 anos atrás

Projeto de suma importância para amenizar o impacto causado por agentes poluentes, danosos aos recursos hídricos.

0
Eduarda
Eduarda
2 anos atrás

Parabéns pelo projeto!

0
Escola Estadual Rui Barbosa
Escola Estadual Rui Barbosa
2 anos atrás

Excelente contribuição. Agua é um brm uito valioso e precisa de todas as iniciativas que visem maior sustentabilidade!

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