Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/1843/58306
Type: Tese
Title: Síntese sol-gel de novos materiais com alta capacidade de captura de água
Authors: Raquel Luiza Mageste Fonseca
First Advisor: Manuel Noel Paul Georges Houmard
First Co-advisor: Eduardo Henrique Martins Nunes
First Referee: Fernando Soares Lameiras
Second Referee: Luiz Orlando Ladeira
Third Referee: Katia Cecilia de Souza Figueiredo
metadata.dc.contributor.referee4: Julio Cezar Balarini
Abstract: Processos baseados em diferentes formas de interação água-sólido, como adsorção e deliquescência, apresentam interações de natureza química ou física interessantes para solucionar ou minimizar problemas em que a umidade é indesejável. De fato, essas propriedades podem ser empregadas no desenvolvimento de novos materiais que apresentam elevada capacidade de captura de água. Os adsorventes mesoporosos e os materiais deliquescentes apresentam expressiva capacidade de captura de água, além de possuírem métodos de preparo relativamente simples. Neste trabalho, foram desenvolvidas duas metodologias para síntese sol-gel de novos materiais com alta capacidade de captação de água. Os materiais produzidos foram: adsorvente de sílica mesoporosa e material deliquescente de fosfato de cálcio (CaP). Os materiais preparados foram caracterizados por meio de técnicas como: difração de raios-X (DRX), espectroscopia no infravermelho por transformada de Fourier (FTIR), sorção de nitrogênio, termogravimetria (TG), calorimetria exploratória diferencial (DSC) e microscopia eletrônica de varredura (MEV). A capacidade de captura de água pelos materiais desenvolvidos foi avaliada utilizando uma câmara climática com temperatura e umidade controladas. Os resultados comprovaram diferentes tipos de interação e desempenho satisfatório na captura de água dos materiais desenvolvidos com relação a uma amostra de sílica comercial, material utilizado como referência nos experimentos. Este estudo traz uma abordagem alternativa aos relatados em diversos trabalhos, onde são utilizados procedimentos complexos e multi-etapas para obtenção de adsorventes para aplicações de captura de água. Além disso, as amostras tanto adsorventes quanto deliquescentes foram preparadas aqui sem a adição de catalisadores ácidos ou básicos. A ausência desses reagentes representa uma vantagem importante em termos de segurança e sustentabilidade ambiental.
Abstract: Techniques based on different forms of water-solid interaction, such as adsorption and deliquescence, present interesting chemical or physical interactions to solve or minimize problems in which moisture is undesirable. In fact, these properties can be used in the development of new materials with high water capture capacity. The mesoporous adsorbents and the deliquescent materials have significant abilities to capture water, in addition to present simple preparation methods. In this work, two methodologies were developed for the synthesis of new materials with high water uptake capacity. The materials produced were mesoporous silica adsorbents and deliquescent calcium phosphate (CaP) materials. The prepared materials were characterized using techniques such as X-ray diffraction (XRD), Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), nitrogen sorption, thermogravimetry (TG), differential exploratory calorimetry (DSC) and scanning electron microscopy (MEV). The water capture capacity of the developed materials was evaluated using a climatic chamber with controlled temperature and humidity. The results proved different types of interaction and satisfactory performance about the water capture of the developed materials in relation to a commercial silica sample, material used as reference in the experiments. This study brings an alternative approach to those reported in several works, where complex and multi-step procedures are used to obtain materials for water capture applications or the removal of other contaminants. Furthermore, both adsorbent and deliquescent samples were prepared here without addition of acidic or basic catalysts. The absence of these reagents represents an important advantage in terms of safety and environmental sustainability.
Subject: Engenharia química
Água-Captação
Sustentabilidade
Adsorção
Condensação
Sílica
Fosfato de cálcio
Umidade
Porosidade
Água
language: por
metadata.dc.publisher.country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Minas Gerais
Publisher Initials: UFMG
metadata.dc.publisher.department: ENG - DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA QUÍMICA
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química
Rights: Acesso Aberto
URI: http://hdl.handle.net/1843/58306
Issue Date: 24-Jun-2022
Appears in Collections:Teses de Doutorado

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