Engenharia
de Materiais e Metalúrgica
Resumo
O mau gerenciamento de efluentes provindos do setor industrial tem levado à criação de leis ambientais cada vez mais rigorosas, gerando um aumento no valor que precisa ser investido pelas empresas em descarte correto de resíduos. Esse alto custo faz com que elas busquem por alternativas que minimizem os gastos e tenham capacidade de reduzir os impactos ambientais. Diante disso, o grafeno surge como um material inovador e que possui grande potencial para ser aplicado no tratamento de efluentes, por conta da sua impermeabilidade e hidrofobicidade. Desse modo, o trabalho tem como objetivo analisar o uso do grafeno suportado a uma membrana nanoporosa de criptomelano para absorção de substâncias apolares no tratamento da água. Para a fabricação do criptomelano, é feita uma reação de refluxo com KMnO4 e MnSO4 em meio ácido, que forma uma solução posteriormente posta em contato com NH4Cl para que ocorra a troca iônica e, após seca, é colocada em forno a 600°C para a decomposição do amônio e liberação de gás, formando, assim, a porosidade necessária. Por fim, é revestida com vapores de silicone para conferir impermeabilidade. A adição de grafeno foi feita nos métodos pós-refluxo, após a formação do criptomelano, e pré-refluxo, adicionando-o junto com os reagentes. Cada amostra foi posta em contato com água e óleo para testar a eficiência na absorção de líquidos apolares. As técnicas testadas foram de Jar Test e sachê purificador. As amostras pós-refluxo obtiveram resultados próximos na absorção de óleo, inclusive a sem grafeno, portanto, duas amostras foram refeitas utilizando o método pré-refluxo. Nesse processo, o grafeno apresentou uma melhor incorporação na estrutura, potencializando ainda mais a eficiência na absorção de óleo da membrana e modificando a estrutura de fibrilas, típica do criptomelano, para cristais euédricos a subédricos, o que traz novas propriedades, como a melhora da resistência mecânica.
Palavras-chave: Grafeno, Absorção, Efluentes