| Título: | Desenvolvimento de nano-esponja de grafeno e sua aplicação em vazamentos de petróleo |
| Autor(es): | Souza, Diego Cardoso de |
| Orientador(es): | Hidalgo Falla, Maria del Pilar |
| Assunto: | Grafeno
Derivados de petróleo
Poliuretano
Nanoesponja |
| Data de apresentação: | 7-Jul-2017 |
| Data de publicação: | 31-Jul-2020 |
| Referência: | SOUZA, Diego Cardoso de. Desenvolvimento de nano-esponja de grafeno e sua aplicação em vazamentos de petróleo. 2017. 57 f., il. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia de Energia)—Universidade de Brasília, Brasília, 2017. |
| Resumo: | O grafeno foi sintetizado pela modificação da via química (método de Hummers),
utilizando como matéria-prima o grafite comercial produzido no Brasil. Primeiro foi
obtido óxido de grafite, na seqüência foi obtido óxido de grafeno e, finalmente,
utilizando radiação UV de 300 Watts de potência durante 4 horas foi obtido grafeno.
A caracterização morfológica foi realizada por meio de técnicas: DRX, Espectroscopia
no Infravermelho com Transformada de Fourier (FTIR), Microscopia Eletrônica de
Varredura (MEV) e Espectro Raman. Os resultados obtidos com o grafeno sintetizado
em laboratório foram comparados com o padrão comercial de grafeno e estes foram
muito semelhantes entre si e de acordo com a literatura. Para o fabrico de
nanopartículas de grafeno (GPU), utilizaram-se esponjas de poliuretano (PU) como
substratos, depois os blocos de esponja de poliuretano foram imersos na suspensão
de grafeno (G) (2 mg mL
-1
) agitando com ultra-sons durante 1 h; depois, os blocos
foram então levados para uma placa de aquecimento a uma temperatura de 100 ° C
até secar e analisados pela técnica DRIFT-FTIR, o espectro apresentou picos
característicos a 1600-1500 cm-1 atribuídos ao estiramento C-C do grafeno (G) acima
do substrato de PU. Uma maior eficiência de absorção de 65% foi obtida com a
Petroleum. Já nas misturas de água-petróleo (40mL H2O: 350 mg de petróleo), a
capacidade de absorção (Q) da GPU foi testada à temperatura ambiente por 5 min, Q
= (me-m0) / m0, onde, m0 e me são os pesos de esponja antes e depois do teste de
absorção. O valor de Q para esta mistura foi superior a 30 g.g
-1
. Portanto, esse material
de baixo custo induz uma aplicação industrial, com viabilidade técnico-econômica e
aplicações ambientais na indústria do petróleo. As GPUs quando prontas são
hidrofóbicas e oleofílicas sendo extremamente importante uma solução para o
derramamento de óleo no mar durante o processo de perfuração offshore, este
trabalho é direcionado a esta aplicação. |
| Abstract: | Graphene was synthetized by modification of the chemical pathway, using as raw
material the commercial graphite produced in Brazil. First was obtained graphite oxide,
in the sequence was obtained graphene oxide and finally using UV radiation of 300
Watts of power during 4 hours was obtained graphene. The morphological
characterization was done using techniques: XRD, Fourier Transform Infrared
Spectroscopy (FTIR), Scanning Electron Microscopy (SEM) and Raman Spectra. The
results obtained with the graphene synthesized in the laboratory were compared with
the commercial pattern of graphene and these were very similar between them and
according to the literature. For the manufacture of graphene nano-sponge (GPU),
polyurethane sponges (PU) were used as substrates, then polyurethane sponge
blocks were immersed in the graphene suspension (G) (2 mg mL -1) stirring with
ultrasound for 1 h; after, the blocks were then brought to a heating plate at a
temperature of 100 ° C until dry and analyzed by the DRIFT-FTIR technique, the
spectrum showed characteristic peaks at 1600-1500 cm -1 attributed to C-C stretching
of graphene (G) above the PU substrate. A greater absorption efficiency of 65% was
obtained with Petroleum. Already in the blends of water-petroleum (40mL H2O:350 mg
of petroleum), the absorption capacity (Q) of the GPU were tested at room temperature
for 5 min, Q = (me − m0)/m0, where, m0 and me are the sponge weights before and
after the absorption test. The Q value for this blend was higher of 30 g g-1. Therefore,
this low cost material induces an industrial application, with technical- economical
feasibility and environmental applications in the oil industry. The GPUs when ready are
hydrophobic and oleophilic being extremely important a solution for the oil spill at sea
during the offshore drilling process, this work is directed to this application. |
| Informações adicionais: | Trabalho de Conclusão de Curso (graduação)—Universidade de Brasília, Faculdade UnB Gama, Curso de Engenharia de Energia, 2017. |
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