Obtenção e caracterização de membrana de diatomita com nanóxido de cálcio via tape casting para aplicação em sistema de dessalinização
Currently, in a scenario of growing unsustainability regarding water resources, two main aspects are becoming alarming: the increase in the frequency of climate disasters (such as droughts and floods) and also the dangerous rise of watercourses contamination, which can lead to higher freshwater c...
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Outros Autores: | |
Formato: | doctoralThesis |
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Universidade Federal do Rio Grande do Norte
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Endereço do item: | https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/49320 |
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Diatomita Óxido de cálcio nanométrico Membrana de diatomita Porosidade CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA Silva, Mariana Chianca Lúcio da Obtenção e caracterização de membrana de diatomita com nanóxido de cálcio via tape casting para aplicação em sistema de dessalinização |
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Currently, in a scenario of growing unsustainability regarding water resources, two main
aspects are becoming alarming: the increase in the frequency of climate disasters (such as
droughts and floods) and also the dangerous rise of watercourses contamination, which can
lead to higher freshwater costs and its own scarcity. In this context, the process of desalination
(distillation or reverse osmosis) has been one of the alternative solutions to obtain drinkable
water and it has been widely used in Middle East countries such as Turkey, Kuwait, Saudi
Arabia, among others. In this work, multilayer membranes with laminates of 4, 5 and 6 layers
of diatomite tape reinforced with nanometric calcium oxide were manufactured via tape
casting and consolidated via thermal route, thermopressing, calcination and sintering. The
starting powders were characterized via particle size and textural analysis (diatomite), X-ray
diffraction (XRD), X-ray fluorescence (XRF), scanning electron microscopy (SEM-FEG) and
thermogravimetric analysis. After the consolidation of the membrane, the transformation of
amorphous silica into cristobalite via XRD was verified, the reduction of pore sizes, as well as
the consolidation of the membrane, presenting monolithic behavior causing the reduction of
the cross section via SEM, and bending tests were performed. made to investigate the
influence of pore size on the mechanical properties of the nanocomposites produced. The
results showed that the presence of calcium oxide promotes, the high sintering temperature
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ri-123456789-493202022-09-08T23:41:02Z Obtenção e caracterização de membrana de diatomita com nanóxido de cálcio via tape casting para aplicação em sistema de dessalinização Silva, Mariana Chianca Lúcio da Gomes, Uilame Umbelino http://lattes.cnpq.br/5450761004000361 http://lattes.cnpq.br/9858094266525225 Mashhadikarimi, Meysam http://lattes.cnpq.br/9422624675887080 Paskocimas, Carlos Alberto https://orcid.org/0000-0002-1915-4291 http://lattes.cnpq.br/2365059843175411 Nascimento, José Heriberto Oliveira do Lima, Maria José Santos Machado, Tercio Graciano Diatomita Óxido de cálcio nanométrico Membrana de diatomita Porosidade CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA Currently, in a scenario of growing unsustainability regarding water resources, two main aspects are becoming alarming: the increase in the frequency of climate disasters (such as droughts and floods) and also the dangerous rise of watercourses contamination, which can lead to higher freshwater costs and its own scarcity. In this context, the process of desalination (distillation or reverse osmosis) has been one of the alternative solutions to obtain drinkable water and it has been widely used in Middle East countries such as Turkey, Kuwait, Saudi Arabia, among others. In this work, multilayer membranes with laminates of 4, 5 and 6 layers of diatomite tape reinforced with nanometric calcium oxide were manufactured via tape casting and consolidated via thermal route, thermopressing, calcination and sintering. The starting powders were characterized via particle size and textural analysis (diatomite), X-ray diffraction (XRD), X-ray fluorescence (XRF), scanning electron microscopy (SEM-FEG) and thermogravimetric analysis. After the consolidation of the membrane, the transformation of amorphous silica into cristobalite via XRD was verified, the reduction of pore sizes, as well as the consolidation of the membrane, presenting monolithic behavior causing the reduction of the cross section via SEM, and bending tests were performed. made to investigate the influence of pore size on the mechanical properties of the nanocomposites produced. The results showed that the presence of calcium oxide promotes, the high sintering temperature and a greater number of laminates promoted the reduction of the pore size. Also, the gradual addition of layers increases bending resistance. Atualmente, em um cenário de crescente insustentabilidade dos recursos hídricos, dois aspectos principais tornam-se alarmantes: o aumento da frequência de desastres climáticos (como secas e inundações), como também o perigoso aumento da contaminação dos cursos d'água, o que pode levar a maiores custos da água potável e sua própria escassez. Nesse contexto, o processo de dessalinização (destilação ou osmose reversa) tem sido uma das soluções alternativas para obtenção de água potável e vem sendo amplamente utilizado em países do Oriente Médio como Turquia, Kuwait, Arábia Saudita, entre outros. Neste trabalho, membranas, multicamadas com laminados de 4, 5 e 6 camadas de fita de diatomita reforçadas com óxido de cálcio nanométrico foram fabricadas via tape casting e consolidadas via rota térmica, termoprensagem, calcinação e sinterização. Os pós de partidas foram caracterizados via particulometria e análise textural (diatomita), difração de raios-X (DRX), fluorescência de Raios-X (FRX), microscopia eletrônica de varredura (MEV-FEG) e análise termogravimétrica. Após a consolidação da membrana via rota térmica, através da análise de DRX comprovou-se a transformação de fase da sílica amorfa em cristobalita, a diminuição dos tamanhos de poros, a consolidação da membrana e comportamento monolítico foram obtidos através das imagens de MEV. Testes de flexão foram feitos para investigar a influência do tamanho dos poros nas propriedades mecânicas dos nanocompósitos produzidos. Os resultados mostraram que a presença de nanóxido de cálcio e a alta temperatura de sinterização promoveram a redução do tamanho dos poros. Além disso, a adição gradual de camadas aumenta a resistência à flexão. 2022-09-08T23:40:17Z 2022-09-08T23:40:17Z 2022-07-13 doctoralThesis SILVA, Mariana Chianca Lúcio da. Obtenção e caracterização de membrana de diatomita com nanóxido de cálcio via tape casting para aplicação em sistema de dessalinização. 2022. 104f. Tese (Doutorado em Ciência e Engenharia de Materiais) - Centro de Ciências Exatas e da Terra, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2022. https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/49320 pt_BR Acesso Aberto application/pdf Universidade Federal do Rio Grande do Norte Brasil UFRN PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIA E ENGENHARIA DE MATERIAIS |