Desenvolvimento de compósitos de fibras poliméricas e partículas de sílica via fiação por sopro em solução

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MetadadosDescriçãoIdioma
Autor(es): dc.contributorVitorazi, Letícia-
Autor(es): dc.contributorhttp://lattes.cnpq.br/0136656577599009-
Autor(es): dc.contributorOtoni, Caio Gomide-
Autor(es): dc.contributorhttp://lattes.cnpq.br/9403804691367376-
Autor(es): dc.contributorSantos , Claudinei dos-
Autor(es): dc.contributorhttp://lattes.cnpq.br/1355748902111663-
Autor(es): dc.contributorhttp://lattes.cnpq.br/6588403645258884-
Autor(es): dc.creatorNascimento, Dênis Fernandes do-
Data de aceite: dc.date.accessioned2025-08-21T20:11:16Z-
Data de disponibilização: dc.date.available2025-08-21T20:11:16Z-
Data de envio: dc.date.issued2025-04-02-
Data de envio: dc.date.issued2025-04-02-
Fonte completa do material: dc.identifierhttps://app.uff.br/riuff/handle/1/37624-
Fonte: dc.identifier.urihttp://educapes.capes.gov.br/handle/capes/1056204-
Descrição: dc.descriptionPartículas de sílica e fibras de poliacrilonitrila (PAN) apresentam ampla versatilidade, com aplicações que abrangem áreas biomédicas e industriais. Neste contexto, o presente trabalho propõe a produção de compósitos mediante incorporação de partículas de sílica em fibras de PAN, utilizando a técnica de fiação por sopro em solução (SBS). Partículas de sílica foram sintetizadas pelo método de Stöber, com variações na quantidade de água na primeira rota sintética. Uma segunda rota explorou a adição do surfactante brometo de cetiltrimetilamônio (CTAB). As partículas sintetizadas foram caracterizadas por meio de análises de espalhamento de luz dinâmico (DLS), potencial zeta (PZ), área de superfície (método BET) e microscopia eletrônica de varredura (MEV). Fibras de poliacrilonitrila (PAN) e compósitos foram obtidos pela técnica SBS, sendo que os compósitos foram preparados utilizando-se as partículas de sílica sintetizadas na segunda rota. Ambos os materiais, fibras e compósitos, foram caracterizados por microscopia eletrônica de varredura. A fim de avaliar o potencial de adsorção, as partículas de sílica, fibras de PAN e os compósitos foram submetidos a testes de remoção de moléculas do corante azul de metileno em solução aquosa. Como resultado, foi observado que o tamanho das partículas depende da quantidade de TEOS, hidróxido de amônio, e da quantidade de água e etanol adicionados ao meio reacional, variando de 103 a 280 nm para a rota 1, bem como a estrutura e carga pode ser modificada na presença de surfactante, com potencial zeta de +56 e -56 mV para a rota 2, na presença ou sem surfactante, respectivamente. As partículas que apresentaram maiores áreas superficiais nos ensaios de adsorção via BET, 83 m² .g⁻¹ e 1373 m² .g⁻¹ apresentaram a maior capacidade de adsorção do corante azul de metileno. Já os demais materiais particulados de sílica obtidos sem o CTAB, incluindo a rota 1 e 2, com tamanhos na faixa de 280-429 nm (via DLS), apresentaram a menor capacidade de remoção de azul de metileno. A incorporação de partículas de sílica com elevada área superficial (1373 m² /g) à fibra de poliacrilonitrila (PAN) proporcionou um incremento significativo na capacidade de adsorção, apresentando um aumento de 7,04% em comparação à fibra de PAN pura. Em contrapartida, a adição de partículas com baixa área superficial (18 m² /g) não resultou em melhoria do desempenho de adsorção do compósito para a remoção do corante azul de metileno de soluções aquosas.-
Descrição: dc.descriptionSilica particles and polyacrylonitrile (PAN) fibers exhibit broad versatility, with applications spanning biomedical and industrial areas. In this context, the present work proposes the production of composites by incorporating silica particles into PAN fibers using the solution blow spinning (SBS) technique. Silica particles were synthesized by the Stöber method, with variations in water quantity in the first synthetic route. A second route explored the addition of cetyltrimethylammonium bromide (CTAB) surfactant. The synthesized particles were characterized through dynamic light scattering (DLS), zeta potential (ZP), surface area (BET method), and scanning electron microscopy (SEM). Polyacrylonitrile (PAN) fibers and composites were obtained by the SBS technique, with composites prepared using silica particles synthesized in the second route. Both materials, fibers and composites, were characterized by scanning electron microscopy. To evaluate the adsorption potential, silica particles, PAN fibers, and composites were subjected to removal tests of methylene blue dye molecules in aqueous solution. As a result, it was observed that particle size depends on the amount of TEOS, ammonium hydroxide, and the quantity of water and ethanol added to the reaction medium, ranging from 103 to 280 nm for route 1, and that structure and charge can be modified in the presence of surfactant, with zeta potential of +56 and -56 mV for route 2, with or without surfactant, respectively. Particles with the highest surface areas in BET adsorption tests, 83 m²/g and 1373 m²/g, showed the highest methylene blue dye adsorption capacity. The other silica particulate materials obtained without CTAB, including route 1 and 2, with sizes in the 280-429 nm range (via DLS), presented the lowest methylene blue removal capacity. The incorporation of silica particles with high surface area (1373 m²/g) into polyacrylonitrile (PAN) fiber provided a significant increase in adsorption capacity, showing a 7.04% increase compared to pure PAN fiber. Conversely, the addition of particles with low surface area (18 m²/g) did not result in improved adsorption performance of the composite for methylene blue dye removal from aqueous solutions.-
Descrição: dc.description90 f.-
Formato: dc.formatapplication/pdf-
Idioma: dc.languagept_BR-
Direitos: dc.rightsOpen Access-
Direitos: dc.rightsCC-BY-SA-
Palavras-chave: dc.subjectMétodo de Stober-
Palavras-chave: dc.subjectPartícula de sílica-
Palavras-chave: dc.subjectSílica mesoporosa-
Palavras-chave: dc.subjectNanocompósito-
Palavras-chave: dc.subjectAzul de metileno-
Palavras-chave: dc.subjectPoliacrilonitrila (PAN)-
Palavras-chave: dc.subjectFiação por sopro em solução (SBS)-
Palavras-chave: dc.subjectCompósito de fibra polimérica-
Palavras-chave: dc.subjectSílica-
Palavras-chave: dc.subjectProdução intelectual-
Palavras-chave: dc.subjectEngenharia Metalúrgica-
Palavras-chave: dc.subjectStober method-
Palavras-chave: dc.subjectSilica particle-
Palavras-chave: dc.subjectMesoporous silica-
Palavras-chave: dc.subjectNanocomposite-
Palavras-chave: dc.subjectMethylene blue-
Palavras-chave: dc.subjectPolyacrylonitrile (PAN)-
Palavras-chave: dc.subjectSolution blow spinning (SBS)-
Título: dc.titleDesenvolvimento de compósitos de fibras poliméricas e partículas de sílica via fiação por sopro em solução-
Tipo de arquivo: dc.typeDissertação-
Aparece nas coleções:Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense - RiUFF

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