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Type: Dissertação
Title: Desenvolvimento de membranas de transporte facilitado contendo nanopartículas de prata sintetizadas por irradiação UV para a separação propano/propeno
Author(s)/Inventor(s): Dantas, José Roberto Dias
Advisor: Habert, Alberto Cláudio
Co-advisor: Borges, Cristiano Piacsek
Abstract: O propeno é uma das principais matérias-primas da indústria petroquímica obtido juntamente com o propano, em uma mistura gasosa. O processo de separação mais utilizado hoje é a destilação criogênica, um processo altamente demandante em termos de energia e capital. Visando a diminuição de custos operacionais, redução de tamanho e altas seletividades as membranas de transporte facilitada vêm sendo estudadas como uma alternativa bastante promissora. Este trabalho tem por objetivo o desenvolvimento de membranas de transporte facilitado a base de polituretano contendo diferentes concentrações de nanopartículas de prata sintetizadas por irradiação UV in situ na própria solução polimérica. Análises de espectrofotometria no UV-Vis revelaram ser possível o controle na taxa de conversão dos íons Ag+ em nanopartículas, chegando-se à conversão máxima de 32,1%. Testes de permeação e sorção evidenciaram a capacidade de complexação da prata com a olefina; membranas contendo nanopartículas de prata apresentaram seletividade ideal de 675 e seletividade à sorção de 7,9. Testes de longa duração mostraram que o propeno tem um importante papel no aumento da estabilidade da membrana uma vez que, ao estar complexado com a olefina, a prata não interage tão fortemente com os grupos nucleofílicos do polímero, aumentando seu tempo de vida útil.
Abstract: Propene is one of the main raw material from the petrochemical industry obtained alongside with propane, in a gaseous mixture. The separation process more often applied nowadays is the cryogenic distillation, a process highly demanding in energy and capital. Aiming de reduction of operational costs, decreasing in size and high selectivity, the facilitated transport membranes have been studied as a very promising alternative. This work has the intent of developing polymeric facilitated transport membranes containing silver nanoparticles in different concentrations synthesized by UV irradiation in situ in the polymer solution itself. UV-Vis spectrophotometric analysis have revealed that it is possible to control the conversion rate of Ag+ ions into nanoparticles, reaching a maximum conversion of 32.1%. Permeation and sorption tests showed the ability of silver to complex with olefin; membranes containing silver nanoparticles showed ideal selectivity of 675 and selectivity to sorption of 7.9. Long-term tests have shown that propene has an important role in increasing the stability of the membrane since, when it is complexed with olefin, silver does not interact as strongly with the nucleophilic groups of the polymer, increasing its useful life.
Keywords: Membrana de transporte facilitado
Nanopartícula de prata
Propeno
Propano
Irradiação UV
Subject CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA
Program: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química
Production unit: Instituto Alberto Luiz Coimbra de Pós-Graduação e Pesquisa de Engenharia
Publisher: Universidade Federal do Rio de Janeiro
Issue Date: Mar-2020
Publisher country: Brasil
Language: por
Right access: Acesso Aberto
Appears in Collections:Engenharia Química

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