Avaliação da adsorção de íons chumbo por matrizes poliméricas ou compósitos de poli(metacrilato de metila) ou poliestireno com nanotubos de carbono ou negro de carbono

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais, Florianópolis, 2013Águas residuais podem se encontrar contaminadas por compostos orgânicos, inorgânicos e em algumas situações por metais pesados, como por exemplo, o chumbo, o qual prejudica o organismo humano. Neste trabalho estudou-se a eficiência de adsorção de chumbo presente em águas através de matrizes poliméricas de PMMA/PEO e PS com nanotubos de carbono ou partículas de negro de carbono dispersas. Foram preparadas membranas semipermeáveis dos nanocompósitos, bem como da matriz polímero/nanopartículas obtida a partir da coagulação da solução homogênea em não solvente. Este material obtido a partir da coagulação foi empacotado em coluna, de maneira que a relação área/volume seja adequada para que se obtenha um grau de retenção otimizado. Também testou-se a adsorção de chumbo através de imersão direta dos materiais na solução contendo íons de chumbo. A utilização de membranas foi inviabilizada devido à baixa permeabilidade de solvente. Por outro lado, a utilização do empacotamento de coluna com nanocompósitos sólidos ou imersão destes nanocompósitos particulados em solução de íons chumbo apresentaram uma eficiente adsorção deste íon metálico. Concluindo, o efeito de adsorção de íons chumbo em solução aquosa por matriz polimérica é eficiente, sendo que na utilização de nanocompósitos ocorre um pequeno aumento, o qual tratando-se de concentrações expressas em ppm, torna o processo viável pois trata-se de eliminar metais pesados para descontaminação ambiental. <br>Abstract: Wastewater may be finding contaminated by organic compounds, inorganic compounds and in some situations by heavy metals such as lead, which damages the human body. In this work was studied the efficiency of adsorption of lead present in waters through polymeric matrices of PMMA/PEO and PS with carbon nanotubes or carbon black particles dispersed. Semipermeable membranes of nanocomposites were prepared, as well as the matrix polymer/ nanoparticles obtained from the coagulation of the homogenous solution in the not solvent. The material obtained from the coagulation was packed in column in a way that the ratio volume / area are adequate to obtain a degree of optimized retention. Were also tested the adsorption of lead by direct immersion of the materials in the solution containing lead ions. The use of membranes was unfeasible due to the low permeability of solvent. Furthermore, the use of packing of column with solid nanocomposites or immersion of these particulate nanocomposites in lead ions solution presented an efficient adsorption of the metal ion. In conclusion, the effect of adsorption of lead ions in aqueous solution by polymer matrix is effective, whereas in the use of nanocomposites occurs a small increase , which in the case of concentrations expressed in ppm, makes the process feasible since is about to eliminate heavy metals to environmental decontamination