Produção de membranas de óxido de grafeno usando freeze casting para captura de micropoluentes

Abstract

Tem havido crescente interesse em lidar com a questão da captura de micropolu- entes em meios aquosos por conta dos danos que estes causam ao ser humano e ao meio ambiente. A captura de micropoluentes por membrana se destaca entre os processos de- senvolvidos para resolver esse problema. E as membranas de óxido de grafeno apresentam excelente desempenho de separação para diferentes substâncias em meio aquoso. Relaci- onado à isto, o presente trabalho têm como objetivos produzir membranas de óxido de grafeno pelo processo de freeze casting para captura de micropoluentes em meios aquo- sos e fazer uma revisão de membranas de óxido de grafeno abarcando seus principais métodos de fabricação e aplicações. Este é, portanto, um trabalho experimental e de re- visão. O óxido de grafeno utilizado para a produção das membranas foi obtido por meio da esfoliação em ultrassom de alta potência do óxido de grafite obtido pelo método de Hummers-Offeman, que é o mais largamente utilizado. Já a produção das membranas foi realizada por meio da técnica de freeze casting, pois esta é de execução relativamente simples e permite um certo controle sobre a morfologia da microestrutura porosa, já que é de conhecimento a direção de crescimento dos cristais. Fez-se uso de todas as etapas da técnica como preparação da suspensão, solidificação da suspensão, sublimação do solvente por meio de um processo de liofilização, porém não utilizou-se da etapa de sinterização, que é utilizada para a consolidação do corpo verde. Conseguiu-se produzir membranas até a etapa de solidificação da suspensão da técnica de freeze casting e realizou-se a etapa de liofilização com parâmetros que não foram capazes de sublimar completamente o solvente. Percebeu-se que o óxido de grafeno diminui significativamente o ponto de solidificação da água e que a velocidade de solidificação da solução de óxido de grafeno é baixa. Pôde-se perceber, a partir das amostras obtidas e dos trabalhos analisados na revisão bibliográ- fica, que o óxido de grafeno possui propriedades interessantes para este tipo de aplicação. Notou-se, também, o relativo baixo número de estudos acerca da produção de membranas de óxido de grafeno por freeze casting.