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dc.contributor.authorMedeiros, Gabriela Brunosi
dc.date.accessioned2024-07-04T14:29:48Z
dc.date.available2024-07-04T14:29:48Z
dc.date.issued2024-02-20
dc.identifier.citationMEDEIROS, Gabriela Brunosi. Nanofibras de poli(tereftalato de etileno) (PET) reciclável eletrofiadas e impregnadas com nanotubos de carbono para serem aplicadas na filtração de gases tóxicos. 2024. Tese (Doutorado em Engenharia Química) – Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2024. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/19784.*
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/19784
dc.description.abstractThe development of new materials in the manufacturing of more effective filtering media for the control of gaseous pollutants has attracted significant interest from industries in various sectors in recent years. This is due to the adverse effects of air pollution on human health, coupled with increasingly stringent environmental laws governing ultrafine particulate matter control. In an attempt to develop air filters with high collection efficiency for nanoparticles, the fabrication of membranes composed by nanofibers has gained prominence in both the scientific and industrial domains. Thus, the main objective of this study was the production of recyclable poly(ethylene terephthalate) (PET) nanofiber membranes impregnated with single-walled carbon nanotubes (SWCNTs) that exhibit high performance in filtering nanoparticles in gas streams, as well as adsorption of CO2 gas. For this purpose, a factorial design was employed, statistically analyzing process parameters such as concentration, injection flow rate, and applied voltage, with the average diameter as the response variable. Morphological, structural, and thermal characterizations of the developed nanofibers were conducted. As a result, poly(ethylene terephthalate) (PET) filters were obtained through the electrospinning technique with average diameters ranging from 300 to 600 nm. These filters demonstrated high performance in the filtration of fine particulate matter, with efficiencies of 95.7% and 99.8%, and pressure drops of 48.5 Pa and 223 Pa, respectively. Filters produced with SWCNTs showed no structural or thermal changes compared to PET-produced filters, while also proving effective in the removal of fine particulate matter. CO2 adsorption tests were conducted on the filtering media produced with SWCNTs. The filters produced through impregnation in both tested methodologies exhibited good CO2 adsorption capacity: 5.63 mg/g and 5.49 mg/g for surface impregnation and solution impregnation, respectively. Therefore, based on the obtained results, it can be stated that PET/SWCNT filters are promising for application for air and gas filtration systems, as they were efficient in removing fine particulate matter and adsorbing toxic gases such as CO2.eng
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)por
dc.language.isoporpor
dc.publisherUniversidade Federal de São Carlospor
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil*
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/*
dc.subjectEletrofiaçãopor
dc.subjectMeios filtrantespor
dc.subjectPETpor
dc.subjectNanotubos de carbonopor
dc.subjectFiltração do arpor
dc.subjectAdsorção de CO2por
dc.subjectElectrospinningeng
dc.subjectFilter mediaeng
dc.subjectCarbon nanotubeseng
dc.subjectAir filtrationeng
dc.subjectCO2 adsorptioneng
dc.titleNanofibras de poli(tereftalato de etileno) (PET) reciclável eletrofiadas e impregnadas com nanotubos de carbono para serem aplicadas na filtração de gases tóxicospor
dc.title.alternativeRecyclable electrospun poly(ethylene terephthalate) (PET) nanofibers impregnated with carbon nanotubes for use in the filtration of toxic gaseseng
dc.typeTesepor
dc.contributor.advisor1Aguiar, Mônica Lopes
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/0431688649128529por
dc.contributor.advisor-co1Almeida, Daniela Sanches de
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/5176005878072446por
dc.description.resumoO desenvolvimento de novos materiais na fabricação de meios filtrantes mais eficazes no controle de poluentes gasosos, tem atraído grande interesse da indústria de diversos setores nos últimos anos. Isso ocorre devido aos efeitos adversos da poluição do ar sobre a saúde humana, somada às restrições cada vez mais inflexíveis pelas leis ambientais no controle de material particulado ultrafino. Assim, na tentativa de se obter filtros de ar com alta eficiência de coleta para as nanopartículas, a fabricação de membranas compostas de nanofibras tem se destacado no meio científico e industrial. Assim, o principal objetivo desse trabalho foi a produção de membranas com nanofibras de poli(tereftalato de etileno) (PET) reciclável impregnadas com nanotubos de carbono de camada única (SWCNTs) que apresentem alto desempenho na filtração de nanopartículas em correntes gasosas, além de adsorção do gás CO2. Para esta finalidade foi utilizado o planejamento fatorial, analisando estatisticamente os parâmetros de processo, concentração, vazão de injeção e tensão aplicada, tendo como resposta o diâmetro médio. Foram realizadas caracterizações morfológicas, estruturais e térmicas das nanofibras desenvolvidas. Como resultado, obteve-se filtros de PET pela técnica de eletrofiação com diâmetros médios na faixa de 300 a 600 nm, com alta performance na filtração de material particulado fino, com eficiência de 95,7% e 99,8% e queda de pressão de 48,5 Pa e 223 Pa, respectivamente. Os filtros produzidos com SWCNTs não apresentaram mudanças estruturais e térmicas em relação aos filtros produzidos de PET, além de se mostrarem eficazes na remoção de material particulado fino. Foram realizados testes de adsorção de CO2 dos meios filtrantes produzidos com SWCNT. Os filtros produzidos através da impregnação nas duas metodologias testadas apresentaram boa capacidade de adsorção de CO2: 5,63 mg/g e 5,49 mg/g para impregnação em superfície e em solução, respectivamente. Assim, baseado nos resultados encontrados, pode-se dizer que os filtros produzidos de PET/SWCNT são promissores na aplicação em sistemas de filtração de ar e de gases, porque se mostraram eficientes na remoção de material particulado fino, bem como na adsorção de gases tóxicos, como CO2.por
dc.publisher.initialsUFSCarpor
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Química - PPGEQpor
dc.subject.cnpqENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICApor
dc.description.sponsorshipIdCódigo de Financiamento 001por
dc.publisher.addressCâmpus São Carlospor
dc.contributor.authorlatteshttp://lattes.cnpq.br/3084506818989306por
dc.contributor.authororcidhttps://orcid.org/0000-0003-4515-5965por
dc.contributor.advisor1orcidhttps://orcid.org/0000-0003-4540-5776por
dc.contributor.advisor-co1orcidhttps://orcid.org/0000-0002-4878-7880por


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