Produção de membranas de nanofibrilas de celulose/MoO₃ para adsorção de azul de metileno de efluentes aquosos
| dc.contributor.advisor-co1 | Mendonça, Vagner Romito de | |
| dc.contributor.advisor-co1Lattes | http://lattes.cnpq.br/4270375873948823 | |
| dc.contributor.advisor-co1orcid | https://orcid.org/0000-0003-2300-9959 | |
| dc.contributor.advisor1 | de Menezes, Aparecido Junior | |
| dc.contributor.advisor1Lattes | http://lattes.cnpq.br/0484426340349483 | |
| dc.contributor.advisor1orcid | https://orcid.org/: 0000-0001-5638-489X | |
| dc.contributor.author | Filho, Jorge Fernandes | |
| dc.contributor.authorlattes | http://lattes.cnpq.br/6543610005549811 | |
| dc.contributor.authororcid | https://orcid.org/ 0000-0003-2350-5688. | |
| dc.contributor.referee | Cavagis, Alexandre Donizeti Martins | |
| dc.contributor.referee | Pottmaier, Daphiny Vicente | |
| dc.contributor.referee | Da Silva Filho, Edson Cavalcanti | |
| dc.contributor.referee | Pereira, Robson Valentim | |
| dc.contributor.refereeLattes | http://lattes.cnpq.br/0907530041669620 | |
| dc.contributor.refereeLattes | http://lattes.cnpq.br/1388845574242010 | |
| dc.contributor.refereeLattes | http://lattes.cnpq.br/7892423373858047 | |
| dc.contributor.refereeLattes | http://lattes.cnpq.br/1675940843759718 | |
| dc.contributor.refereeorcid | https://orcid.org/0000-0001-7264-900X | |
| dc.contributor.refereeorcid | https://orcid.org/0000-0002-3766-2580 | |
| dc.contributor.refereeorcid | https://orcid.org/0000-0003-0988-2970 | |
| dc.contributor.refereeorcid | https://orcid.org/0000-0002-3314-8752 | |
| dc.date.accessioned | 2026-08-10T19:14:17Z | |
| dc.date.issued | 2026-05-29 | |
| dc.description.abstract | This study investigates the development and characterization of composite membranes based on cellulose nanofibrils (CNF) and molybdenum trioxide (MoO3) for the removal of the cationic dye methylene blue (MB) from aqueous effluents. The experimental approach systematically varied the concentrations of CNF (0.5–2.0%) and MoO3 (1–10%) to elucidate the relationship between the support matrix microstructure and the adsorptive performance of the active phase. Characterization was performed through structural analyses (SEM, XRD, FTIR, and porosity), kinetic studies, and adsorption isotherms. The results indicate that the incorporation of MoO3 promotes modifications in surface interactions, as reflected by the better fit to the pseudo-second-order kinetic model. The adsorptive process is predominantly governed by electrostatic interactions between the negatively charged membrane surface pHPZC (3,5) and the methylene blue in aqueous solution for both membranes with and without the oxide. The main finding of the study was the identification of an inverse relationship between CNF concentration and adsorption capacity. This behavior was attributed to a reduction in membrane porosity resulting from structural compaction (hornification), which limits mass transport and reduces accessibility to the active MoO3 sites. The N0.5Mo5 formulation (0.5% CNF and 5% MoO3) exhibited the best performance, with a maximum adsorption capacity of approximately 453,4 mg/g, resulting from a balance between high porosity and adequate dispersion of the active phase. The results demonstrate that the microstructural porosity of the support matrix is the dominant factor in the composite's performance, outweighing the influence of the amount of active material and establishing an important design principle for the development of high-performance adsorbent materials. | eng |
| dc.description.resumo | Este trabalho investiga o desenvolvimento e a caracterização de membranas compósitas de nanofibrilas de celulose (CNF) e trióxido de molibdênio (MoO₃) para a remoção do corante catiônico azul de metileno (AM) de efluentes aquosos. A abordagem experimental consistiu na variação sistemática das concentrações de CNF (0,5–2,0%) e MoO₃ (1–10%), com o objetivo de elucidar a relação entre a microestrutura da matriz de suporte e o desempenho adsortivo da fase ativa. A caracterização foi realizada por meio de análises estruturais (MEV, DRX, FTIR e porosidade), estudos cinéticos e isotermas de adsorção. Os resultados indicam que a incorporação de MoO₃ promove modificações nas interações de superfície, refletidas no melhor ajuste ao modelo cinético de pseudo-segunda ordem. O processo adsortivo é predominantemente governado por interações eletrostáticas entre a superfície negativamente carregada da membrana (pHPCZ ≈ 3,5) e o azul de metileno em solução aquosa tanto nas membranas com e sem o óxido. O principal resultado do estudo foi a identificação de uma relação inversa entre a concentração de CNF e a capacidade de adsorção. Esse comportamento foi atribuído à redução da porosidade da membrana, decorrente do adensamento estrutural (hornificação), que limita o transporte de massa e reduz a acessibilidade aos sítios ativos de MoO₃. A formulação N0,5Mo5 (0,5% CNF e 5% MoO₃) apresentou o melhor desempenho, com capacidade máxima de adsorção de aproximadamente 453,4 mg/g, resultado do equilíbrio entre elevada porosidade e adequada dispersão da fase ativa. Os resultados demonstram que a porosidade microestrutural da matriz de suporte é o fator dominante no desempenho do compósito, superando a influência da quantidade de material ativo e estabelecendo um importante princípio de design para o desenvolvimento de materiais adsorventes de alto desempenho. | por |
| dc.description.sponsorship | Não recebi financiamento | |
| dc.identifier.citation | FILHO, Jorge Fernandes. Produção de membranas de nanofibrilas de celulose/MoO₃ para adsorção de azul de metileno de efluentes aquosos. 2026. Tese (Doutorado em Ciência dos Materiais) – Universidade Federal de São Carlos, Campus Sorocaba, 2026. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/20.500.14289/24480. | * |
| dc.identifier.uri | https://hdl.handle.net/20.500.14289/24480 | |
| dc.language.iso | por | por |
| dc.publisher | Universidade Federal de São Carlos | |
| dc.publisher.address | Campus Sorocaba | |
| dc.publisher.center | Centro de Ciências e Tecnologias para a Sustentabilidade - CCTS | |
| dc.publisher.initials | UFSCar | |
| dc.publisher.program | Programa de Pós-Graduação em Ciência dos Materiais - PPGCM-So | |
| dc.rights.uri | https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ | |
| dc.subject | Nanocelulose | por |
| dc.subject | Compostos de molibdênio | por |
| dc.subject | Azul de metileno | por |
| dc.subject | Nanocellulose | eng |
| dc.subject | Molybdenum compounds | eng |
| dc.subject | Methylene blue | eng |
| dc.subject.cnpq | CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA | |
| dc.subject.ods | 6. Água Potável e Saneamento | |
| dc.subject.ods | 12. Consumo e Produção Responsáveis | |
| dc.subject.ods | 9. Indústria, Inovação e Infraestrutura | |
| dc.subject.ods | 14. Vida na Água | |
| dc.title | Produção de membranas de nanofibrilas de celulose/MoO₃ para adsorção de azul de metileno de efluentes aquosos | por |
| dc.title.alternative | Production of cellulose nanofibril/MoO₃ membranes for methylene blue adsorption from aqueous effluents | eng |
| dc.type | Tese |
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