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Browsing by Author "Silva, Paula Cristina de Sousa e"

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  • Desenvolvimento de membranas biológicas porosas e funcionais
    Publication . Silva, Paula Cristina de Sousa e; Ribeiro, Maria Margarida Marques
    Os polímeros de base biológica emergiram como protagonistas significativos na transição para alternativas mais sustentáveis aos polímeros de origem fóssil. A sua utilização apresenta um potencial revolucionário na redução do impacto ambiental, destacando-se como um caminho promissor para mitigar os efeitos adversos associados aos materiais convencionais de origem fóssil. Neste trabalho pretendeu-se desenvolver membranas compostas pelos polímeros à base de quitosano, alginato de sódio e álcool polivinílico (PVA). Foram realizadas diferentes abordagens, desde estudo das membranas singulares, misturas binárias e ternárias. O uso de diferentes materiais ativos foi estudado, para melhorar o comportamento das membranas relativamente à resistência mecânica e química e avaliar as melhores performances eletroquímicas. Os materiais usados foram óxido de alumínio (Al2O3), óxido de estanho (SnO2) e líquido iónico ([EMIM][NTf2]). Uma abordagem intermolecular foi usada para explicar os resultados obtidos. Para confirmar e validar as estruturas químicas e composição dos polímeros usados, a análise estrutural por FTIR e análise termogravimétrica por TGA foram usadas. De uma forma geral, a presença de líquido iónico em concentrações muito baixas melhora a resistência óhmica. Para o SnO2, o comportamento dependia do tipo de polímero usado. Para o quitosano, quanto maior o SnO2, maior era a condutividade do protão. Por sua vez, para o alginato, quanto menor o SnO2, maior era a condutividade do protão. Foi possível obter um valor de condutividade do protão de 1,2 mS.cm-1 (50 ºC) para a amostra binária de quitosano e PVA com 30% de SnO2. Adicionalmente foram realizados estudos de condutividade do protão em função da temperatura para se avaliar as energias de ativação do transporte protónico e apresentar possíveis mecanismos de transporte. Por último, foi efetuada uma correlação com os valores obtidos por Linear Sweep Voltammetry (LSV), capacidade de Troca Iónica (CTI) e Energias de Ativação (Ea). Em geral, um valor de CTI elevado, correspondia a um valor de LSV e Ea baixo. As membranas foram estudadas com recursos a outros interferentes, nomeadamente sódio (Na+), mostrando que a membrana composta por alginato, PVA e 3% SnO2 possuía uma seletividade a H+/Na+ de 1,2. Estes resultados permitiram desenvolver e otimizar um campo de investigação nas membranas biológicas, abrindo caminho a vastas aplicações nas indústrias alimentar, química, têxtil, eletroquímica.
    2024-07-16Master thesis Embargoed access Show more