Dissertations / Theses: 'Tecnologie a membrana'

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Sambuchi, Marco. "Effetto delle alte pressioni di omogeneizzazione sul volatiloma e profilo in acidi grassi di membrana di Listeria monocytogenes Scott A." Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2017. http://amslaurea.unibo.it/14626/.

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Abstract:

Nella mia sperimentazione ho studiato i meccanismi di risposta, in termini di modificazione a livello delle membrane citoplasmatiche e in termini di rilascio di molecole volatili, messi in atto da Listeria. monocytogenes (Scott A) quando sottoposta in fase stazionaria a diversi trattamenti ad alta pressioni di omogeneizzazione compresi tra 0.1 e 200 MPa. I dati della mia tesi hanno consentito di evidenziare i meccanismi di risposta di un importante patogeno alimentare quando sottoposto ad una tecnologia proposta in alternativa al trattamento termico al fine di ridurre il danno termico degli alimenti preservandone le caratteristiche nutrizionali, funzionali ed organolettiche, senza effetti negativi sulla loro sicurezza e shelf-life. Inoltre, hanno dimostrato che L. monocytogenes risponde al trattamento iperbarico modificando in prima istanza la composizione in acidi grassi e producendo delle ossilipine al crescere dello stress. Alle condizioni di stress più stringenti adottate diventano fondamentali in L. monocytogenes anche la produzione di molecole volatili quali alcoli ed esteri sia per bilanciare il potenziale redox cellulare sia per eliminare molecole estremamente tossiche quali gli acidi grassi rilasciati dai meccanismi messi in atto alle condizioni meno stressanti di pressione

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Bassi, Sara. "Applicazione di processi di separazione a membrana su effluenti dell'impianto di depurazione della azienda CAVIRO Distillerie per il recupero delle acque." Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2017.

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Abstract:

La presente tesi si è sviluppata sul lavoro condotto presso l’azienda Caviro Distillerie, lavoro che è nato dall'interesse dell’azienda verso le tecnologie a membrana come possibile soluzione al crescente fabbisogno di acqua per processi produttivi e al contempo per far fronte al progressivo esaurimento della falda acquifera. Da qui la necessità di verificare l’applicabilità di tali tecnologie sull'impianto di depurazione dello stabilimento attraverso il trattamento dei reflui con due impianti pilota di ultrafiltrazione e nanofiltrazione/osmosi inversa. I test condotti attraverso tali impianti forniti dall'azienda Me.Te., sono stati effettuati in punti strategici dello stabilimento per trattare diverse tipologie di reflui e dunque sulla base della variazione delle prestazioni delle membrane e della qualità degli effluenti prodotti, individuare la soluzione impiantistica più opportuna tale da garantire maggiori vantaggi in termini di: recupero e riuso del maggior quantitativo di acque di scarto, riduzione dell’emungimento di acqua da pozzi e dello scarico in pubblica fognatura, riduzione del carico alle vasche del biologico con abbattimento a monte di ammoniaca, riduzione delle quantità di cloruri allo scarico. A valle di queste analisi verrà delineata una stima preliminare dei costi sia d’impianto che d’esercizio, per poter valutare, sulla base del risparmio economico ottenibile anche il possibile rientro temporale dell’investimento.

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Falivene, Riccardo. "Revamping di un depuratore, studio dei parametri e verifica dei rendimenti." Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2021.

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Abstract:

L'elaborato parte dallo studio dell'evoluzione di un impianto di trattamento acque reflue industriali per poi passare all'analisi di una possibile integrazione mirata all'efficientamento del ciclo di depurazione. Viene, quindi, proposto un progetto di riutilizzo del refluo in uscita, attraverso l'impiego delle tecnologie di filtrazione a membrana, capace di alimentare alcuni sistemi generali di impianto. Il lavoro si conclude con un'analisi della fattibilità economica.

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Poletto, Patrícia. "Caracterização de membranas de poliamida 66 preparadas pelo método de inversão de fases." reponame:Repositório Institucional da UCS, 2010. https://repositorio.ucs.br/handle/11338/573.

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Abstract:

Neste trabalho foram preparadas membranas de poliamida 66 (PA 66) pelo método de inversão de fases (IF) e caracterizadas com o objetivo de verificar sua possível aplicação em processos de separação. As membranas de PA 66 foram preparadas utilizando dois solventes diferentes, ácido fórmico (AF) e ácido clorídrico (HCl) e água como não-solvente. As membranas preparadas na forma de filmes (não suportadas) foram caracterizadas por Espectroscopia de Infravermelho com Transformada de Fourier (FT-IR) e calorimetria exploratória diferencial (DSC), onde os resultados mostraram que a estrutura química e o comportamento térmico da PA 66 não foram alterados como o uso de ácidos como solventes. Os filmes apresentaram estrutura assimétrica, com formação de camada densa na parte superior seguida de subestrutura de poros esféricos observada por microscopia eletrônica de varredura (MEV). A espessura de camada densa variou de 10 à 25 μm, para o filme preparado em AF e HCl, respectivamente. O aumento da espessura da camada densa, ou seja, a redução de espaços vazios influenciou diretamente os resultados de percentual de água absorvida e porosidade total. A porosidade foi de 15 contra 50% para os filmes preparados em AF e HCl, respectivamente. O fluxo de vapor de água foi menor para os filmes com maior espessura de camada densa, devido ao aumento da resistência ao transporte de massa. Com o objetivo de aumentar a resistência mecânica dos filmes de poliamida, foram preparadas membranas suportadas em tecido de poliéster para posterior aplicação em processos de separação que utilizam altas pressões. As membranas suportadas foram caracterizadas pelas técnicas de BET para determinação de tamanho médio de poros, ensaios de osmose inversa (OI) e ultrafiltração (UF). Ambas as membranas preparadas em AF e HCl apresentaram valores de tamanho de poro muito próximos quando analisado por BET. O ensaio de compactação com água pura realizado a 40 bar de pressão revelou que as membranas preparadas em AF sofrem maior compactação na sua estrutura apresentando fluxo de permeado em torno de 22 Lm-2h-1 enquanto a membrana preparada em HCl apresentou fluxo de 312 Lm-2h-1. No ensaio de OI, a rejeição máxima ao cloreto de sódio foi de 7% e 4% para a membrana AF-3 e HCl-3, respectivamente. Nos ensaios de ultrafiltração (UF), realizados a 15 bar, ambas as membranas apresentaram valores de rejeição próximos a 70% para albumina de ovo e 80% para albumina bovina. Com esse resultado, podemos concluir que ambas as membranas apresentaram características de tamanho de poro e rejeição para aplicações em processos de UF.
Submitted by Marcelo Teixeira (mvteixeira@ucs.br) on 2014-06-04T16:11:59Z No. of bitstreams: 1 Dissertacao Patricia Poletto.pdf: 15767648 bytes, checksum: 81ddada763fec9ceadc8f928e56747a6 (MD5)
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In the present study, polyamide 66 (PA 66) membranes were prepared by phase inversion (PI) and characterized in order to verify their potential application in separation processes. PA 66 membranes were prepared using two different solvents, formic acid (FA) and chloridric acid (HCl), and water as a non-solvent. Membranes prepared in film form (not supported) were characterized by Fourier-transform infrared spectroscopy (FT-IR) and differential scanning calorimetry (DSC) and the results showed that the chemical structure and thermal behavior of the PA 66 were not altered by the use of acids as solvents. The films revealed an asymmetric structure with a dense top layer and a porous sublayer featuring spherical pores observed by scanning electron microscopy (SEM). The thickness of the dense layer varied from 10 to 25 μm in films prepared with FA and HCl, respectively. The increase in thickness of the dense layer, i.e., the reduction of empty spaces, directly influenced the results regarding water absorption percentage and total porosity. The porosity found was 15% and 50% for films prepared with FA and HCl, respectively. Water vapor flux was lower in films with a thicker dense layer as a result of a greater resistance to mass transfer. In order to increase mechanical resistance in polyamide films, supported membranes with polyester fabric were prepared for latter application in separation processes through high pressure. Supported membranes were characterized by BET techniques for the determination of pore size, reverse osmosis and ultrafiltration assays. Both membranes prepared with FA and HCl showed very similar pore sizes when analyzed by/with BET. A compression assay with pure water performed at a pressure of 40 bar revealed that membranes prepared with FA undergo greater compaction of its structure and had a permeate flux value of approximately 22 Lm-2h-1 whereas the membrane prepared with HCl had a permeate flux value of 312 Lm-2h-1. On reverse osmosis assays, the maximum rejection to sodium chloride was 7% and 4% for FA-3 and HCl-3 membranes, respectively. On ultrafiltration assays, performed at 15 bar, both membranes had rejection values close to 70% for egg albumin and 80% for bovine albumin. Based on this result, it is possible to conclude that both membranes revealed pore size and rejection characteristics for application in ultrafiltration processes.

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D'Alessandro, Margherita. "Meccanismi di risposta genici di Lactobacillus acidophilus 08 a seguito dell'applicazione di alte pressioni di omogeneizzazione." Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2018. http://amslaurea.unibo.it/16839/.

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Abstract:

Al fine di aumentare il benessere dell’individuo, la ricerca nelle ultime decadi si è incentrata nell’individuazione di specifiche strategie alimentari, diete, alimenti funzionali. In particolare, particolarmente apprezzati, sono gli alimenti contenenti microrganismi probiotici. Tra questi, Lactobacillus acidophilus 08 risulta una coltura probiotica riconosciuta e commercialmente distribuita. Studi recenti hanno dimostrato come le alte pressioni di omogenizzazione (HPH) su Lb. acidophilus, siano in grado di modularne l’idrofobicità di membrana, la capacità di autoaggregazione nonché la resistenza a stress gastrico-duodenali simulati; proprietà che influiscono direttamente sulla capacità di adesione e colonizzazione del ceppo con gli epiteli intestinali. Tuttavia, ancora poco studiati sono i meccanismi genici microbici messi in atto a seguito dello stress iperbarico. Obiettivo della mia tesi è stato, quindi, quello di valutare gli effetti dei trattamenti HPH sulla vitalità, idrofobicità, ed espressione genica di Lb. acidophilus 08, quando sottoposto a 50 MPa. I risultati ottenuti, evidenziano, oltre alla barotolleranza del ceppo di Lb.acidophilus 08, anche un sensibile incremento della sua idrofobicità di membrana. Ciò potrebbe influenzare positivamente l’eventuale interazione stabilita tra il microrganismo e l’epitelio intestinale. Il cambiamento riscontrato non è esclusivamente di tipo meccanico, il trattamento induce infatti la modulazione di una serie di geni coinvolti nei fenomeni di adesione cellulare e di risposta agli stress quali groEL, efTU, slp e clpP. I risultati di questa tesi risultano funzionali per la messa appunto di nuove strategie al fine di migliorare le performance probiotiche del ceppo considerato, individuando nel trattamento HPH un ottimo sistema per stimolare la risposta adattiva di Lb. acidophilus.

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Campos, Luciene Ara. "Estudo da tecnologia de membrana polimerica aplicada a ultrafiltração de oleo de canola." [s.n.], 2009. http://repositorio.unicamp.br/jspui/handle/REPOSIP/254681.

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Abstract:

Orientador: Lireny Aparecida Guaraldo Gonçalves
Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos
Made available in DSpace on 2018-08-13T22:31:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Campos_LucieneAra_M.pdf: 5181818 bytes, checksum: ba8a0b13f89dd6cb8e19f67be74e2cda (MD5) Previous issue date: 2009
Resumo: Este estudo teve como objetivo a degomagem do óleo de canola por ultrafiltração com membrana polimérica em sistema semi-tangencial com intuito de determinar a melhor membrana (PES, CME, PVDF 30 kDa e PVDF 50 kDa) e condição de pressão em função dos parâmetros de fluxos de permeado (J) e retenção de fosfolipídio (Rc). Quatro abordagens diferentes de degomagem foram avaliadas: ultrafiltração do óleo bruto, ultrafiltração de miscela (óleo + hexano), microfiltração de óleo pré-tratado e degomagem convencional. Após a escolha da membrana e do tipo de degomagem foi realizado um estudo da ultrafiltração em escala piloto através de planejamento experimental, na qual foi avaliada a influência da pressão e a velocidade tangencial de escoamento nas respostas de fluxo e retenção de fosfolipídio. Os resultados mostraram que a membrana e o tipo de degomagem com melhor desempenho foi a ultrafiltração de miscela com PVDF 30 kDa, apresentando um fluxo de 36 L m-2 h-1 e Rc 86% em unidade de laboratório. Através do planejamento experimental realizado para ensaios na unidade piloto de filtração tangencial com membrana PVDF 30 kDa em miscela foram determinadas as condições ótimas de operação. Em 1,6 bar e 3,24 m s-1 foi obtido fluxo de 162 L m-2 h-1 e retenção de 88%. O estudo do comportamento de compostos minoritários frente à ultrafiltração em membranas de vários materiais demonstrou que para a membrana PVDF 30 kDa ocorreu a remoção de 79% de umidade; redução de 37% em pigmentos vermelhos e 27% de redução de clorofila. Em estudo comparativo de quatro métodos diferentes de degomagem foi observado que aquele realizado por ultrafiltração de miscela promove completa conservação de tocoferóis naturalmente presentes no óleo, enquanto que na degomagem convencional ocorre uma perda de 3,4%, induzindo a menores valores de Estabilidade oxidativa. Análise da membrana incrustada através da técnica de MEV revelou a presença de depósitos em toda superfície e a análise através da técnica de EDS evidenciou que além de compostos de carbono, elementos tais como Fe, Ca, K, Na e S estavam presentes em maior quantidade. A análise destes elementos por Espectrometria de Emissão Ótica com Acoplamento de Plasma Induzido (ICP-OES) nas amostras de óleo e na membrana evidenciou que ocorreu a concentração destes elementos no retentado e na membrana incrustada, bem como a redução de teores destes compostos no permeado, indicando que estes elementos são um dos componentes responsáveis pela incrustação
Abstract: This study focused on degumming of canola oil by ultrafiltration using polymeric membrane at semi-tangential system with intention of determining the best membrane material (PES, CME, PVDF 30 kDa e PVDF 50 kDa), condition of pressure to obtain better flux of permeate (J) and phospholipids retention (Rc). Four different degumming approaches were applied: ultrafiltration of crude oil, miscela ultrafiltration, microfiltration of pre-treated oil and conventional degumming. The results showed that the membrane and degumming approach with best results were the miscella ultrafiltration and PVDF 30 kDa membrane which presented 36 L m2 h-1 of flux and 86% of phospholipids retention at laboratory unit, semi-tangential system. After choosing the membrane and better degumming approach a study of ultrafiltration through an experimental design was performed to evaluate the influence of pressure and tangential velocity on the flux and retention of phospholipids responses. It was determined the optimized conditions and at 1.6 bar and 3.24 m s-1 it was obtained 162 m-2 h-1 of flux and 88% retention of phospholipids. The study of the behavior of minor compounds using ultrafiltration with different membranes demonstrated that the PVDF 30 kDa presented a reduction of 79% moisture, 37% on red pigments and 27% on chlorophyll. In a comparative study of four different degumming methods was observed that miscella ultrafiltration preserves total tocopherol naturally present on oil, while the conventional degumming looses 3.4% of this compound, which implies at lower value of oxidative stability.The SEM analysis performed on fouled membrane reveled presence of deposit on the whole surface membrane. EDS analysis evidenced that, besides carbon-based compounds, elements such as Fe, Ca, K, Na and S were present at higher amounts than others. The analysis of these elements by ICP-OES on the samples of oil and membranes showed that membrane processes concentrate these elements on the retentate and on the fouled membrane, leaving the permeate less concentrated than the feed. This indicates that the presence of those elements is one of the responsible for the fouling phenomenon
Mestrado
Mestre em Tecnologia de Alimentos

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Medugno, Cláudia Conti. "Fases de membranas fluidas -L3 a partir de lipídio sintético e pentanol na região diluída - e o respectivo dialisado." [s.n.], 2012. http://repositorio.unicamp.br/jspui/handle/REPOSIP/266692.

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Abstract:

Orientador: Elias Basile Tambourgi
Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química
Made available in DSpace on 2018-08-21T02:38:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Medugno_ClaudiaConti_D.pdf: 3413427 bytes, checksum: 721bb3035fab10b9b0a1619381a0b4e0 (MD5) Previous issue date: 2012
Resumo: A fase L3 (esponja) foi observada no final dos anos 80 e representa uma nova classe de auto moldagem para sistemas surfactantes em água. Esse trabalho descreve a descoberta e a posterior caracterização de uma fase ternária composta do lipídio sintético catiônico brometo de dioctadecildimetil amônio (DODAB), pentanol e água, em uma região diluída. Esta é a primeira descrição de uma fase L3 preparada com um lipídio com uma cabeça polar relativamente pequena e duas cadeias de hidrocarboneto com 18 carbonos cada. A região no diagrama triangular pentanol/água/DODAB na qual a fase existe foi caracterizada utilizando as técnicas de isotropia óptica e anisotropia em relação a uma sonda de espectroscopia de ressonância paramagnética do elétron. A proposta de uma fase L3 foi feita por comparação com um sistema similar relatado pelo grupo de Monpellier. A descrição aceita é que, em uma relação estreita de concentração surfactante e cosurfactante, ocorre fusão de membrana com a formação de uma rede de bicamadas altamente interligadas e distribuídas aleatoriamente no espaço. A hipótese de formação da fase L3 é que o grupo hidroxila do pentanol se pareie com as cabeças de lipídios e esse fato é capaz de alterar a curvatura das bicamadas. As várias preparações de DODAB e pentanol mantiveram-se inalteradas durante pelo menos cinco anos apenas até 3 mM, a concentração máxima que pode ser chamada de L3, que é termodinamicamente estável. Para tornar o sistema mais atraente para muitos usos potenciais, é necessário aumentar a concentração do lipídio. Concentrações até 10 mM decompõem-se após algumas horas em pequenas gotas e cristais, a chamada multifase. O passo seguinte foi remover completamente o álcool por diálise contínua. O resultado foi o aparecimento de uma fase semelhante à água, que não pode ser obtida de outro modo. Uma sequência de medidas espectroscópicas e cromatográficas demonstrou que o álcool foi eliminado totalmente por diálise e o lipídio permanece retido. Há uma notável diferença com outros sistemas binários água/DODAB. Na mesma concentração, todos têm acentuada turbidez. A hipótese é que a presença de álcool na bicamada promove uma reorganização capaz de transformar um sistema particulado em bicontínuo. Está agora bem aceito que a força motriz dessas transformações são as mudanças de curvatura na bicamada. Os esforços para caracterizar esses sistemas são justificados, uma vez que são fáceis de preparar e têm utilizações potenciais como a síntese de compostos com poros mesoestruturados, transporte de drogas e cristalização de proteínas
Abstract: The amphiphilic L3 (sponge) phase was observed in the late 80's and represents a new class of self-assembly for surfactant-water systems. This work describes the discovery and subsequent characterization of a ternary phase composed of synthetic cationic lipid dioctadecildimetil ammonium bromide (DODAB), pentanol and water in a diluted region. This is the first description of a L3 phase prepared from a lipid with a relatively small polar head and two hydrocarbon chains with 18 carbons each one. The region of the triangle diagram in which there is L3 phase was characterized using optical isotropy and anisotropy to a probe with electron paramagnetic resonance spectroscopy technique. The proposal of an L3 phase was made by comparison with a similar system reported by the group of Montpellier. The description accepted is that in a narrow close ratio of surfactant/cosolvent concentrations, membrane fusion occurs with the formation of a highly interconnected and randomly distributed network of bilayers in space. The assumption of formation of the L3 phase is that the hydroxyl group of pentanol pairs with the lipid heads and this fact is able to change the bilayer curvature. The various DODAB/pentanol preparations remained unchanged and stable for five years only up to the concentration of 3 mM of lipid, the maximum concentration that can be called L3 phase, which is thermodynamically stable. To make the system more attractive for many potential uses it was necessary to increase the weight of the lipid. Concentrations up to 10 millimolar, after a few hours, break down into tiny droplets and small crystals, so-called multiphase. The next step was to completely remove the alcohol by continuous dialysis. The result was the appearance of a phase similar to water, which cannot be obtained otherwise. A sequence of spectroscopic and chromatography measurements showed that the alcohol was entirely eliminated by dialysis as the lipid was retained. There is a notable change when compared with other DODAB/water binary preparations. In the same concentration, all of them have pronounced turbidity. The hypothesis is that the presence of alcohol in the bilayer promotes reorganization, transforming a particulate into a bicontinuum system. Efforts to characterize these systems are justified because they are easy to prepare and have potential uses in the synthesis of inorganic solid new materials with nanostructured pores, and as drug carriers and vehicles for the crystallization of proteins
Doutorado
Sistemas de Processos Quimicos e Informatica
Doutora em Engenharia Quimica

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Aragão, Vitor Cardoso. "Concentração dos compostos bioativos da polpa de caju através da tecnologia de separação por membranas." [s.n.], 2010. http://repositorio.unicamp.br/jspui/handle/REPOSIP/322494.

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Abstract:

Orientador: Luiz Antonio Viotto
Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos
Made available in DSpace on 2018-08-16T15:09:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Aragao_VitorCardoso_M.pdf: 24667978 bytes, checksum: b244b99f0ba81a272f7b8a6fc720e5d1 (MD5) Previous issue date: 2010
Mestrado
Mestre em Engenharia de Alimentos

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Jesus, Cusman Maurício Martins de. "Permeação de gases puros em membranas de AM-3." Master's thesis, Universidade de Aveiro, 2010. http://hdl.handle.net/10773/3151.

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Abstract:

Mestrado em Engenharia Química
Com o intuito de diminuir custos de produção e viabilizar ou aumentar a eficiência de separações, as membranas têm sido alvo de grande investigação nos últimos tempos. As membranas inorgânicas apresentam várias vantagens em relação às poliméricas, entre elas uma maior estabilidade térmica, química e mecânica. Na Universidade de Aveiro têm sido sintetizadas várias membranas inorgânicas microporosas de titanossilicatos como o AM-3. Este trabalho teve como principal objectivo a caracterização dinâmica destas membranas, por ensaios de permeabilidade, para identificar os mecanismos presentes durante a permeação e se poder associá-los à existência ou não de defeitos. Para tal, fez-se permear diferentes gases puros (He, N2, CO2, O2) pela membrana a temperatura fixa e a temperatura programada. Observando os resultados obtidos para o ensaio a temperatura fixa, concluiu-se que as membranas AM-3-1 e AM-3-2 exibem valores típicos de permeância de membranas microporosas. Observando a linearidade do fluxo em função da pressão, a existência de macroporos é pouco significativa. Para todos os ensaios a temperatura programada observou-se que o principal mecanismo de transporte é o de difusão gasosa activada, o que evidencia a importância da fracção microporosa das duas membranas estudadas. Ajustaram-se os parâmetros dos modelos de transporte aos pontos experimentais, sendo que a combinação da difusão gasosa activada, de Knudsen e o escoamento viscoso correlaciona bem os dados. Na separação gasosa de uma mistura N2/CO2 com a membrana AM-3-2, não foi observada uma separação eficaz (aN2,CO2=1.17). ABSTRACT: In order to reduce production costs and to make viable or increase the separation efficiency and decrease energy consumption, membranes have been the target of intense investigation in recent days. Inorganic membranes present several advantages in relation to the polymeric ones: a huge thermal, chemical and mechanical stability. Several titanosilicates microporous membranes have been synthesized in the University of Aveiro like AM-3. The main objective of this work is the dynamic characterization of these membranes, by permeability tests, to identify the mechanisms presented during the permeation and to detect the existence or not of defects. To this end, different pure gases (He, N2, CO2, O2) were studied in the membrane at fixed and at programmed temperature. Analyzing the obtained results for the fixed temperature test, it was concluded that AM-3-1 and AM-3-2 membranes show typical values of permeances in microporous membranes. Verifying the linearity of the flux as function of pressure, the existence of macroporous is not significant. For all programmed temperature tests it was observed that the main transport mechanism is the activated gaseous diffusion, what shows the microporous fraction importance of the two studied membranes. The transport parameters of the models were fitted to experimental points; the combination of gaseous diffusion, Knudsen and the viscous flow correlates well the experimental data. The separation of the mixture N2/CO2 with AM-3-2 membrane was not sufficiently effective (aN2,CO2=1.17).

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Paiva, Rafael Gonçalves de. "Obtenção e caracterização de membranas multicamadas de quitosana e alginato contendo cobre." [s.n.], 2009. http://repositorio.unicamp.br/jspui/handle/REPOSIP/267188.

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Abstract:

Orientador: Marisa Masumi Beppu
Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica
Made available in DSpace on 2018-08-13T07:18:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Paiva_RafaelGoncalvesde_M.pdf: 2354207 bytes, checksum: c86d978c811175888a0c4b73a90c0a52 (MD5) Previous issue date: 2009
Resumo: Estudos envolvendo membranas têm atraído muito interesse nos últimos anos, uma vez que, além da aplicação clássica em processos de separação, estas têm sido usadas também em áreas como medicina, microeletrônica, tratamento de água, etc. À medida que o número de aplicações cresce, a necessidade de criação de estruturas elaboradas também aumenta. Neste contexto, este trabalho realizou a adaptação da técnica "layer-by-layer" de produção de membranas multicamadas, porém visando a produção de membranas com espessuras de ordem micrométricas. Foi realizada, também, a subseqüente incorporação de íons cobre a estas membranas. Caracterizações morfológicas, químicas e cristalinas, além de testes de difusão de íons e avaliação de capacidade bacteriostática das membranas foram realizados. As análises químicas mostraram a interação entre as cadeias de quitosana e alginato, garantindo a estabilidade dimensional da membrana. Foi possível observar também mudanças na cristalinidade das membranas, que se tornaram mais amorfas após a incorporação de íons cobre em sua estrutura. Análises de EXAFS mostraram que estes átomos se ligam preferencialmente aos átomos de oxigênio e nitrogênio constituintes dos grupos funcionais de alginato e quitosana, respectivamente. Além disso, a incorporação de cobre às membranas causou mudanças notáveis na difusividade destas, tornando a difusão de cloreto de sódio mais lenta do que nas membranas sem cobre. A capacidade bacteriostática foi sensivelmente influenciada pela presença do metal nas membranas: as amostras com cobre, independente de sua composição, proporcionaram inibição do crescimento bacteriano, tanto para E. coli quanto para S. aureus, ao passo que as amostras sem cobre não apresentaram capacidade bacteriostática. Esses resultados mostram potencial aplicabilidade destas membranas em situações onde este tipo de capacidade é requerida.
Abstract: Study of membranes has attracted much interest in recent years due to their applicability in areas such as medicine, microelectronics, water treatment, etc. rather than in traditional separation processes. As the application range arises, the need for establishing more elaborated structures also increases. In this context, the present study adapts the layer-by-layer technique for production of micro-scale multilayer membranes. Subsequent incorporation of copper ions is performed n these membranes. Morphological, chemical and crystalline characterizations, besides ion diffusion tests and evaluation of bacteriostatic ability were performed. The chemical analysis showed the interaction between the chains of chitosan and alginate, ensuring the dimensional stability of the membrane. Changes in crystallinity of membranes were also observed, as they became amorphous after the incorporation of copper ions in its structure. EXAFS analysis indicated that these atoms are linked preferentially to oxygen and nitrogen atoms, constituents of alginate and chitosan functional groups, respectively. Moreover, the amount of copper to the membrane caused remarkable changes in its diffusivity, reducing its value in comparison to membranes without copper. The bacteriostatic capacity was significantly influenced by the presence of metal in membranes: the samples with copper, regardless of its composition, provided inhibition of bacterial growth, both for E. coli and for S. aureus, while the untreated control samples showed no bacteriostatic capacity. These results show the potential of using these membranes in applications where this kind of capacity is required.
Mestrado
Engenharia de Processos
Mestre em Engenharia Química

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Trentin, Vânia Maria. "Aplicação da tecnologia de membranas poliméricas para purificação de biogás." reponame:Repositório Institucional da UCS, 2017. https://repositorio.ucs.br/handle/11338/3383.

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Abstract:

Submitted by Ana Guimarães Pereira (agpereir@ucs.br) on 2017-12-14T15:43:27Z No. of bitstreams: 1 Dissertacao Vania Maria Trentin.pdf: 202884 bytes, checksum: 59d062f3025b704762c62d6d9d087ab3 (MD5)
Made available in DSpace on 2017-12-14T15:43:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao Vania Maria Trentin.pdf: 202884 bytes, checksum: 59d062f3025b704762c62d6d9d087ab3 (MD5) Previous issue date: 2017-12-14
Centro de Pesquisa e Desenvolvimento Leopoldo Américo Miguêz de Mello, CENPES.

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Santos, Santamaría Esther. "Separación de dióxido de carbono utilizando membranas soportadas con líquidos iónicos. Carbon dioxide separation by means of supported ionic liquid membranes." Doctoral thesis, Universidad de Cantabria, 2014. http://hdl.handle.net/10803/134723.

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Abstract:

Las últimas décadas han puesto de manifiesto la imposibilidad de trasladar la intensidad del consumo energético del mundo desarrollado a la totalidad del planeta y en consecuencia, la necesidad de un cambio global hacia una economía baja en carbono y por tanto a un modelo energético más eficiente y sostenible. Se requiere de un esfuerzo tecnológico dirigido a la reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero, lo que implica el desarrollo de tecnologías para capturar y almacenar o valorizar dióxido de carbono (CO₂). La presente Tesis Doctoral estudia el desarrollo de nuevas membranas soportadas con líquidos iónicos para separación de CO₂ a través de un doble enfoque: desarrollo de membranas estímulo-respuesta basadas en líquidos iónicos magnéticos que presentan respuesta ante la aplicación de un campo magnético externo y membranas soportadas con líquidos iónicos basados en el anión acetato con una elevada solubilidad de CO₂, que pueden alcanzar mejores prestaciones en la separación/concentración.
The last decades have shown the impossibility of transferring the energy intensity of the developed world to the entire planet and thus, the need for a global shift towards a low carbon economy and therefore, to a more efficient and sustainable energy model. A technological effort is required aimed at reducing greenhouse gas emissions, which necessarily involves the development of carbon dioxide (CO₂) capture and storage or valorization technologies. In this context, this Thesis studies the development of new supported ionic liquid membranes for CO₂ separation aiming for a dual approach: development of novel stimuli-responsive magnetic ionic liquids based membranes showing a response to the application of an external magnetic field and acetate based supported ionic liquid membranes with a high CO₂ solubility, which can achieve a better performance in its separation/concentration

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Chtourou, Mariem. "Pharmaceutical and personal care products removal by advanced treatment technologies." Doctoral thesis, Universitat de Girona, 2018. http://hdl.handle.net/10803/664966.

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Abstract:

This thesis evaluates different technologies for treating wastewater with high concentrations of PPCPs. Firstly, a state-of-art revision of advanced treatment technology for removing Triclosan (TCS) from waste water was carried out in an attempt to evaluate the most favourable technologies and discern any major limiting factors. The technological categories evaluated were: (i) adsorption, (ii) advanced oxidation processes, and (iii) membrane technology. The results found in the second chapter are based on treating three PPCP compounds in a cyclic anoxic/aerobic membrane bioreactor. In fact, the target compounds selected for this study were specifically carbamazepine, caffeine and triclosan. The ultrafiltration membrane bioreactor process was an efficient and appropriate technology for chemical oxygen demand removal, as it achieved a removal average of 97%, removal rate for caffeine reaching up to 93.7 ± 9.7 and 89.7 ± 8.3 % for triclosan. In the case of carbamazepine, removal was lower (36.2 ± 6.8%) due to its recalcitrance. Low ammonia removal efficiencies were observed in both experimental systems suggesting that nitrification was inhibited by the presence of triclosan. The deterioration of sludge characteristics induced a fouling increment which forced several chemical cleanings to be carried out. The last section is focused on cork and evaluates its potential as a sorbent material. The cork was firstly characterized to discern its structure. Then a fixed-bed column was chosen as the most suitable technology with which to evaluate the cork adsorption. Four pharmaceuticals (diclofenac, ketoprofen, naproxen and carbamazepine) and two cosmetic compounds (triclosan and methylparaben) were treated in wastewater effluent by using a fixed-bed column. Furthermore, a novel, simple, selective and low-cost method for the pre-concentration sample before chromatography was performed in real wastewater effluent. This methodology is based on a silicone rod micro extraction combined with HPLC-DAD to simultaneous determine the concentration levels of six compounds. The adsorption capacities of cork followed this order: TCS >CBZ and MPB> KET and NAP > DCF. This behaviour could be explained by the fact that the removal of PPCPs by cork is based on hydrophobicity and the charge of the PPCP molecules. Generally, the cork showed a much higher capacity for TCS sorption, minimizing the concentrations of triclosan and avoiding the inhibition effect into biological systems, as well as minimizing fouling in MBRs
Aquesta tesi ha avualuat diferents tractament per l'eliminació d'influent amb alta concentració de fàrmacs i productes cosmètics. Primerament, una estat de l’art sobre els diferents tractaments per eliminar triclosan ha permès establir quines tipologies de tractament podrien ser els més rendibles tant a nivell operacional com de costos. Els tractaments avaluats han estat a) adsorció, b) processos d’oxidació avançada, i c) tractament per filtració amb membrana. La tecnologia de membrana va ser una de les tecnologies escollides per analitzar la capacitat per eliminar els productes farmacèutics i cosmètics, així com per poder establir les causes de l’embrutiment de les membranes. Els compostos escollit en aquest estudi van ser el triclosan, la carbamazepina i la cafeïna. Els rendiments d’eliminació van ser elevats pel triclosan i al cafeïna (>90%), mentre que la carbamazepina va ser molt inferior degut a seu poder recalcitrant (<40%). En l’experimentació també es va detectar una inhibició del procés de nitrificació, degut a la presència de triclosan. Aquesta inhibició és va confirmar en un estudi complementari on es va quantificar la pèrdua de la capacitat nitrificant en un 60%. El darrer capítol es centra en l’avaluació de l’adsorció com a tecnologia de tractament. En aquest cas s’ha utilitzat el suro com a material adsorbent i s’han presentat resultats de caracterització del material i resultats de capacitat d’adsorció. Per dur a terme l’experimentació es va triar la tecnologia de llit fix per tractar quatre composts farmacèutics (diclofenac, fetoprofen, naproxen i carbamazepina) i dos productes cosmètics (triclosan i metilparaben). La metodologia d’anàlisi va ser la micro-extracció en tub de silicona amb HPLC-DAD. Els resultats obtinguts van demostrar que el triclosan era el compost amb major capacitat de ser eliminat i el diclofenac el que presentava menors rendiments. TCS> CBZ i MPB> KET i NAP> DCF

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Bertotto, Raphael. "Avaliação de membranas compósitas de Alumina-Pd na separação de gases." reponame:Repositório Institucional da UCS, 2016. https://repositorio.ucs.br/handle/11338/1866.

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Abstract:

Este trabalho tem como objetivo preparar e avaliar membranas de Paládio em suporte cerâmico poroso de α-alumina, sinterizado a 1600ºC, utilizando os métodos sol-gel e de deposição química, electroless plating. Foram preparadas membranas, α-alumina/Pd, com uma e duas camadas de paládio na superfície externa do suporte cerâmico. O suporte cerâmico e as membranas foram caracterizados por análise morfológica através de Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Espectroscopia por Dispersão de Energia (EDS), Porosimetria por Intrusão de Mercúrio e, a permeabilidade e seletividade dos gases H2, CH4 e CO2 a partir de um sistema de bancada. As imagens de MEV mostram uma superfície mais uniforme para a membrana com uma camada de paládio do que com duas camadas. Os testes de permeação de gases indicam que as membranas são seletivas, apresentando seletividade de ≈60% para H2/CO2 e ≈ 45% para H2/CH4 independente da espessura da camada de paládio depositada no suporte cerâmico.
Submitted by Ana Guimarães Pereira (agpereir@ucs.br) on 2017-03-20T14:16:45Z No. of bitstreams: 1 Dissertacao Raphael Bertotto.pdf: 1994310 bytes, checksum: 98090c50bd52b4dbf621dfd7308517d3 (MD5)
Made available in DSpace on 2017-03-20T14:16:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao Raphael Bertotto.pdf: 1994310 bytes, checksum: 98090c50bd52b4dbf621dfd7308517d3 (MD5) Previous issue date: 2017-03-20
This work aims to prepare and evaluate Palladium membranes on porous ceramic support of α-alumina, sintered at 1600ºC, using sol-gel and electroless plating technique. It were prepared membranes Pd/α-alumina, with one e two depositions of Pd in the external surface of ceramic support. The ceramic support and the membranes were characterized by morphological analysis through Scanning Electron Microscopy (SEM), Energy Dispersion Spectroscopy (EDS), mercury porosimetry and, the permeability and selectivity to H2, CH4 e CO2 from a bench system. The SEM images show that surface membrane is more uniform with one layer than two Pd layers. Gas permeability test suggest that the composite membranes possessed gas selectivity, and selectivity was of ≈60% for H2/CO2 gas and ≈45% for H2/CH4 gas, regardless of thickness of Pd layer.

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Ramires, Guilherme André Del'Arco. "Avaliação da regeneração óssea guiada em defeitos críticos com o uso de membranas de colágeno bovino e porcino : análises histológica, histomorfométrica e imunoistoquímica /." Araçatuba, 2019. http://hdl.handle.net/11449/181865.

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Abstract:

Orientador: Ana Paula Farnezi Bassi
Banca: Daniela Ponzoni
Banca: Luís Eduardo Marques Padovan
Resumo: O objetivo deste estudo foi avaliar a eficácia da membrana colagenosa bovina e a porcina, por meio das análises histológica, histométrica e imunoistoquímica comparando-a com a eficácia da membrana colágeno porcino no processo de reparo de defeitos ósseos críticos em calvária de ratos. Para este estudo foram utilizados 72 ratos divididos em três grupos: Grupo Coágulo (GC), Grupo Colágeno Bovino (GCB), Grupo Colágeno Porcino (GCP) e foram feitas as análises nos períodos de 7, 15, 30 e 60 dias. Os resultados histológicos demonstraram que o GCP apresentou início de neoformação óssea a partir do 70 dia sendo que aos 30 dias de reparo houve o preenchimento do defeito cirúrgico tendo o fechamento completo em alguns animais. Para o GCB foi pouca atividade de neoformação óssea nos períodos iniciais, sendo que a partir dos 30 dias observou-se uma crescente neoformação óssea tendo um aumento importante aos 60 dias. Os dados obtidos na análise histométrica revelam que aos 30 dias a área de osso neoformado (AON) não teve grande discrepância para o GCP em relação ao GCB, mas teve de ambos em relação ao GC, já em 60 dias o GCP apresentou maior AON em relação ao GCB. Esses resultados foram corroborados pelos resultados da imunoistoquímica. Diante dos resultados obtidos conclui-se que, todas as membranas estudadas nesta pesquisa promoveram a ROG (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo)
Abstract: The objective of this study was to evaluate the effectiveness of the bovine and porcine collagenous membrane by means of histological, histometric and immunohistochemical analysis comparing it with the efficiency of the porcine collagen membrane in the process of repair of critical bone defects in calvaria of rats. For this study, 72 rats were divided into three groups: Group Clot (GC), Group Bovine Collagen (GCB), Porcine Collagen Group (GCP) and analyzes were performed at 7, 15, 30 and 60 days. The histological results demonstrated that GCP presented onset of bone neoformation from day 7 and at 30 days of repair there was filling of the surgical defect and complete closure in some animals. For GCB, there was little activity of bone neoformation in the initial periods, and from the 30 days a growing bone neoformation was observed, with a significant increase at 60 days. The data obtained in the histometric analysis revealed that at 30 days the area of newly formed bone (AON) did not have a great discrepancy for GCP in relation to GCB, but had both in relation to CG, and in 60 days GCP presented higher AON in relation to GCB. These results were corroborated by the results of immunohistochemistry. In view of the obtained results it is concluded that, all the membranes studied in this research promoted ROG (Complete abstract electronic access below)
Mestre

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Müller, Franciélli. "Membranas poliméricas íon seletivas aniônicas e catiônicas para uso em eletrodiálise." Doctoral thesis, Universitat Politècnica de Catalunya, 2013. http://hdl.handle.net/10803/134880.

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Abstract:

The main objective of this Thesis is the development of anionic and cationic polymeric membranes for treatment of solution containing metallic ions using electrodialysis process. In this work were synthesized cationic membranes from crystal polystyrene (PS), high impact polystyrene (HIPS), poly(styrene-ethylene-butylene-) triblock copolymer (SEBS) and polyaniline (PAni) doped with camphorsulfonic acid (CSA). After sulfonation, blends of polymers were used to produce ion exchange membranes by solvent-casting and subsequent thermal treatment. The anionic membranes were synthesized from poly (vinyl alcohol) (PVA), with insertion of quaternary ammonium groups in the polymeric matrix and subsequent crosslinking with glutaraldehyde and maleic anhydride. Different membranes were synthesized in order to view and evaluate the combination of mechanical, chemical, electrochemical and ionic transport. The morphology and structure of the membranes were investigated by scanning electron microscopy, atomic force microscopy and infrared spectroscopy. The thermal transitions and stability of all the membranes were characterized using calorimetric techniques and compared with those of the individual polymers. The physical properties (i.e., ionic conductivity, ion exchange capacity, water absorption, dimensional stability, mechanical properties, etc.) showed that the performance of cationic membranes containing PS is generally better than membranes containing HIPS. The tests for determining of performance electrodialysis membranes in the transport of sodium, nickel, chromium, chloride and nitrate ions were performed in a three compartments laboratory cell. Selemion CMT® (cationic) and AMV (anionic) commercial membranes were used to compare the results of the extraction percentage of indicated ions. All the results derived from the present thesis have been accepted or have been sent for publication in international journals and also reported in some international congresses,
O objetivo principal da presente Tese de Doutorado é o desenvolvimento de membranas poliméricas aniônicas e catiônicas para tratamento de soluções que contenham íons metálicos utilizando o processo de eletrodiálise. Neste trabalho foram sintetizadas membranas catiônicas a partir de poliestireno cristal (PS) ou poliestireno de alto impacto (HIPS) com copolímero em bloco de estireno-etileno/butileno-estireno (SEBS) e polianilina (PAni) dopada com ácido canforsulfônico (CSA). Após sulfonação, as combinações dos polímeros foram usadas para produzir membranas íon seletivas por evaporação do solvente com subsequente tratamento térmico. As membranas aniônicas foram sintetizadas a partir de poli(álcool vinílico) (PVA), com inserção de grupos quaternários de amônio na matriz polimérica e posterior reticulação com glutaraldeído e anidrido maleico. Diferentes membranas foram sintetizadas com o propósito de avaliar a combinação de propriedades mecânicas, químicas, eletroquímicas e de transporte iônico. A morfologia e a estrutura das membranas foram analisadas por microscopia eletrônica de varredura, microscopia de força atômica e espectroscopia de infravermelho. As transições térmicas e estabilidade de todas as membranas foram caracterizadas usando técnicas calorimétricas e comparadas com todos os polímeros individuais. Análises das propriedades físicas (ex. condutividade iônica, capacidade de troca iônica, absorção de água, estabilidade dimensional, propriedades mecânicas, etc.) mostraram que o desempenho das membranas catiônicas que contém PS, é em geral, melhor do que as membranas que contem HIPS. Os ensaios de eletrodiálise para determinação do desempenho das membranas no transporte de íons sódio, níquel, cromo, cloreto e nitrato foram realizados em células de bancada de três compartimentos e mostraram que as membranas produzidas podem ser utilizadas com êxito neste processo de separação. Membranas comerciais Selemion® CMT (catiônica) e AMV (aniônica) foram utilizadas para comparar as extrações percentuais dos íons indicados com as membranas produzidas
El objetivo principal de la presente Tesis Doctoral es el desarrollo de membranas poliméricas aniónicas y catiónicas para el tratamiento de soluciones que contienen iones metálicos utilizando el proceso de electrodiálisis. En este trabajo fueron sintetizadas membranas catiónicas a partir de poliestireno cristal (PS) o poliestireno de alto impacto (HIPS) con copolímero en bloque de estireno-etileno-/butileno-estireno (SEBS) y de polianilina (PAni) dopada con ácido canforsulfónico (CSA). Después de la sulfonación, fueron utilizadas las mezclas de los polímeros para producir las membranas iones selectivas por evaporación del disolvente con posterior tratamiento térmico. Las membranas aniónicas fueron sintetizadas a partir de poli(alcohol vinílico) (PVA), con la inserción de grupos cuaternario de amonio en la matriz del polímero y posterior reticulación con glutaraldehído y anhídrido maleico. Diferentes membranas fueron sintetizadas con el propósito de evaluar la combinación de propiedades mecánica, química, electroquímica y del transporte de iones. La morfología y estructura de las membranas fueron analizadas por microscopía electrónica de barrido, microscopía de fuerza atómica y espectroscopía de infrarrojo. La estabilidad y las transiciones térmicas de todas las membranas fueron caracterizadas utilizando las técnicas calorimétricas y se compararon con todos los polímeros individuales. Las propiedades físicas (por ejemplo, la conductividad iónica, capacidad de intercambio de iones, la absorción de agua, estabilidad dimensional, propiedades mecánicas, etc.) mostraron que la performance de las membranas catiónicas que contienen PS es generalmente más alta que las membranas que contienen HIPS. Los ensayos de electrodiálisis para la determinación del desempeño de las membranas en el transporte de iones sodio, níquel, cromo, cloruro y nitrato fueron realizados en una celda de laboratorio con tres compartimientos y mostraron que las membranas producidas pueden ser utilizadas con éxito en este proceso de separación. Membranas comerciales Selemion® CMT (catiónica) y AMV (aniónica) fueron utilizadas para comparar las extracciones porcentuales de los iones indicados con las membranas producidas

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Rocha, Luciana Nascimento. "ESTUDO DA CONCENTRAÇÃO DE BIOMASSSA DE MICROALGAS POR FILTRAÇÃO E FLOCULAÇÃO." Universidade do Estado do Rio de Janeiro, 2010. http://www.bdtd.uerj.br/tde_busca/arquivo.php?codArquivo=2575.

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Abstract:

O cultivo de microalgas é uma matéria prima para produção de biocombustível e de captura de carbono devido a vantagens como alta produção de biomassa e rápido crescimento quando comparado com outras fontes de energia e não necessitar de terra fértil. O presente trabalho teve como objetivo estudar métodos de concentração da biomassa. A microalga utilizada foi a Isochrysis galbana. Os cultivos tiveram duração de 20 dias e concentração inicial de 7.104 cel/mL no meio de cultivo F2/Guillard. e foram realizados em fotobioreatores de 500 mL, 3 L e 12 L. Os experimentos foram conduzidos em foto-período de 12 h claro/escuro, com temperatura de 27 a 29 C. Ao final dos cultivos, as amostras foram levadas para a sequência de processos de separação. Inicialmente, foram realizados ensaios de microfiltração em membrana com porosidade de 0,45 m em procedimento do tipo dead-end e constatou-se a rápida e intensa formação de camada de fouling. Acrescentou-se uma etapa de separação por floculação preliminar à microfiltração, utilizando-se Al2(SO4)3 como agente floculante. O meio coagulado foi então filtrado e microfiltrado. O estudo combinado das 3 etapas de separação possibilitou 99% de remoção de biomassa.O teor de óleo obtido foi de 22,4%. Portanto, o trabalho apresenta uma configuração de concentração da biomassa Isochrysis galbana visando o processo de produção de biocombustíveis
The cultivation of microalgae is a feedstock for biofuel production and carbon sequestration due to advantages such as high-biomass production and, fast growth when compared to other energy sources and does not require fertile land. This work aimed to study methods for biomass concentration. The microalgae used was Isochrysis galbana. The cultivation lasted 20 days and initial concentration of 70,000 cells / mL F2/Guillard culture medium and were performed in. Photobioreactors of 500 mL, 3 L and 12 L. The experiments were conducted in photoperiod of 12 h light / dark, temperature of 27-29 C. At the end of cultivation, samples were taken for the sequence of separation processes Initially, tests were performed on microfiltration membrane with 0.45 μm pore diameter in a dead-end procedure, and the rapid and intense formation of fouling layer was noted. One step of preliminary separation by flocculation previous to microfiltration was added to the process, using Al2(SO4)3 as flocculant agent. The coagulated medium was then filtered and microfiltered. The combined study of three separation steps allowed 99% removal of biomassa.O oil content obtained was 22.4%. Therefore, the work presents a configuration in biomass concentration of Isochrysis galbana aiming at the process of production of biofules

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Giacobbo, Alexandre. "Biorreator à membrana aplicado ao tratamento de efluentes." reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS, 2010. http://hdl.handle.net/10183/26538.

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Abstract:

A preocupação com a qualidade das águas está intensificando estudos com tecnologias avançadas para tratamento de efluentes. Uma tecnologia promissora no Brasil é a de biorreatores à membrana (MBR), pois há a possibilidade de trabalhar com altas taxas de aplicação e ainda pode obter um efluente tratado passível de reuso. Assim, o presente trabalho teve por objetivo estudar um MBR com módulo de membranas externo. Para tanto, foram estipulados os parâmetros operacionais em ensaios preliminares, tais como compactação da membrana, permeabilidade hidráulica e permeabilidade ao lodo ativado. Desta forma, efetuou-se a montagem do MBR, o qual foi inicialmente alimentado com um efluente sintético e posteriormente com efluente de curtume coletado pós-tratamento convencional. Operando com efluente sintético, obteve-se redução superior a 95% para DQO e turbidez. Com efluente de curtume pós-tratamento, obteve-se eficiência de 46%, 88%, 16%, 67% e 48% para DQO, DBO5, NTK, P-Total e cromo, respectivamente. Ademais, após 15 dias de operação, o sistema estabilizou com fluxo permeado elevado: 43 L/m².h.
The preoccupation with the quality of water resources is intensifying studies about advanced technologies for wastewater treatment. A promising technology in Brazil is the membrane bioreactors (MBR), due its capacity to operate with high application rates and may also obtains a treated effluent able to reuse. Thus, this work aimed to study a MBR with external membrane module. Firstly, it has been determined operational parameters by preliminary studies, namely: membrane compactation, hydraulic permeability and permeability to activated sludge. After that, the MBR was setting. Then, it was initially fed a synthetic wastewater and, then, with tannery wastewater collected after conventional treatment. Operating with synthetic wastewater, it was obtained a reduction of more than 95% for COD and turbidity. The operation with tannery wastewater post treatment resulted in efficiency of 46%, 88%, 16%, 67% and 48% for COD, BOD5, TKN, Total-P and chromium, respectively. Moreover, after 15 days of operation, the system has stabilized with high permeate flux: 43 L/m².h.

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Moura, Juliana Maria Leite Nobrega de. "Sintese enzimatica de lipidios estruturados : aplicação da tecnologia de membranas e CO2SC na obtenção e purificação." [s.n.], 2006. http://repositorio.unicamp.br/jspui/handle/REPOSIP/254690.

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Abstract:

Orientador: Lireny Aparecida Guaraldo Gonçalves
Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos
Made available in DSpace on 2018-08-05T16:44:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Moura_JulianaMariaLeiteNobregade_D.pdf: 12204260 bytes, checksum: 81d1e3e2a50ff11707866a644a4ad381 (MD5) Previous issue date: 2006
Resumo: Lipídios estruturados específicos (LE) constituem uma fonte lipídica de elevado valor nutricional em função das modificações ocorridas em sua composição e distribuição específica de ácidos graxos na molécula do glicerol, visando aplicações médicas, nutricionais e alimentícias. Este trabalho teve como objetivo a obtenção enzimática de LE a partir da interesterificação entre triacilgliceróis de cadeia média (TCM) e ésteres etílicos de ácidos graxos de cadeia longa (EEAGCL), aplicando a tecnologia de membranas, associada ou não à tecnologia de fluido supercrítico, durante a síntese e/ou purificação dos LE. As condições de obtenção dos EEAGCL, utilizados como substratos na obtenção dos LE, foram otimizadas através de planejamento experimental 23. Obteve-se taxa de conversão máxima de 95%, a 40°C, 1% de NaOH, 36% de etanol anidro, tempo de reação de 5 minutos e agitação de 600 rpm. Parâmetros reacionais como, diferentes valores de atividade de água (aw), uso de peneira molecular (10%p/p), razão molar de substratos de 1:2 e 1:4 (TCM/EEAGCL) e diferentes enzimas (Lipozyme TL 1Me RM 1M)foram avaliados na cinética de interesterificação do LE em reator por batelada, a 60°C. Verificou-se maior cinética para a enzima Lipozyme TL 1M,para aw entre 0,30 - 0,43 e razão molar de 1:4. O uso de peneira molecular (10% p/p) conferiu discreto aumento na incorporação de EEAGCL nos TCM. No sistema de reator de interesterificação piloto foram avaliados o efeito do condicionamento da enzima na mistura reacional (TCM + EEAGCL) e a influência da razão molar de substratos. A enzima agindo com aw original (0,33) conferiu maior incorporação quando comparada com a enzima previamente condicionada na mistura reacional, para 30 horas de reação, 67 e 48%, respectivamente. Quando se passou a razão molar dos substratos de 1:3 para 1:4 houve aumento no percentual de incorporação e o tempo necessário para a incorporação máxima no TCM (-66,6%) foi reduzido de 30 para 10 horas. A aplicação da tecnologia de membranas no sistema de obtenção enzimático de LE foi avaliada em reator de membrana plana (poliméricas) a 60°C, com agitação de 600 rpm, utilização da enzima Lipozyme TL 1M (5% peso/substrato) e razão molar de 1:3 - TCM/EEAGCLo. uso de membranas favoreceu a incorporação de EEAGCL nos TCM a partir de 54 horas de reação e ao final de 102 horas foi de 70 e 57%, com e sem membrana, respectivamente. Os teores de AGE w-6 e w-3 observados foram de 23,5 e 11,7%, respectivamente. No entanto, a razão entre os AGE ro-6/ro-3 não apresentou variação significativa. A associação do processo de membrana enzimática e fluidificação por dióxido de carbono supercrítico (C02SC) também foi avaliada. A enzima Candida antartica foi imobilizada por ligação covalente a uma camada de biopolímero (Gelatina/PEI), adsorvida na membrana tubular (aalumina). Os experimentos foram conduzidos a 60°C e pressão transmembrana de 0,05MPa. Pressões de C02 (PC02) de 6, 12 e 18MPa foram avaliadas. Verificou-se uma grande influência da PC02 sobre a cinética de interesterificação, tendo a PC02 de 18MPa permitido incorporação máxima de 34,5% de EEAGCL no TCM; dentre os quais 24,7% de ácidos graxos essenciais. Experimentos foram conduzidos com o objetivo de purificar o LE através da extração por C02SC dos subprodutos do meio reacional e retenção seletiva do LE através de membrana de osmose reversa. Foram avaliadas diferentes pressões de CO2 (9, 11 e 13MPa) e pressões transmembranas (1, 2, 3 e 4MPa), a 40°C. A membrana de osmose reversa BW-30 apresentou boa resistência às pressões utilizadas e maior retenção de triacilgliceróis nos testes seletivos. Incrementos na PC02 de 9 a 13MPa ocasionaram decréscimos no fator de retenção de triacilgliceróis devido ao aumento na solubilização dos solutos e consequente redução na seletividade da extração. O fator máximo de retenção de triacilgliceróis foi obtido com baixa PCO2 (9MPa) e baixa pressão transmembrana (0,7MPa). A membrana apresentou, no período de estabilização, um fator de retenção de triacilgliceróis médio de 95% e máximo a partir de 3 horas de filtração. A utilização de baixa temperatura (40°C) na extração e purificação do LE confere boa proteção aos ácidos graxos poliinsaturados contra a oxidação e migração acila
Abstract: Specific-structured lipids (SL) are a lipid source with high nutritional value due to changes in its glycerol backbone's fatty acid composition and specific distribution aiming medical, nutritional and food applications. This study had as objective the production of SL through enzymatic interesterification between medium chain triacylglycerol (MCT) and long chain fatty acid ethyl esters (LCFAEt) applying membrane technology, with or without supercritical fluid technology for synthesis and/or SL purification. The production conditions of LCFAEt, used to obtain SL, were optimized according to an experimental planning (23). Ethyl esters' conversion rate was 95%, at 40°C, 1% NaOH, 36% ethanol, running 5 minutes under 600rpm stirring speed. Reaction parameters like water activity (aw), moisture absorbent (10%w/w), molar ratio between substrates of 1:2 e 1:4 (MCT/LCFAEt) and types of enzymes (Lipozyme TL 1Mand RM 1M)were evaluated according to their influences on the SL interesterification in the batch reactor, at 60°C. The best incorporation results were obtained using Lipozyme TL 1Mwith aw between 0,30- 0,43.and molar ratio of 1:4. 10% (p/p) of moisture absorbent the interesterification kinetic presented a discreet increase. The impact of the enzyme conditioning process in the blend and the influence of the molar ratio of substrates were evaluated in the pilot reactor system. The usage of the enzyme with original water activity (0,33) provided higher kinetic incorporation in comparison with the conditioned enzyme, for a reaction time of 30 hours, 67 and 48%, respectively. The increase in the molar ratio of substrates from 1:3 to 1:4 improved the kinetic incorporation and reduced the maximum incorporation reaction time (66,6%) from 30 to 10 hours. The usage of membrane technology in the enzymatic system to obtain SL was evaluated in a plain membrane reactor (polymeric) under 60°C temperature; 600rpm stirring speed; Lipozyme TL 1M enzyme (5% based on substrates' weight) and molar ratio of substrates of 1:3(MCT/LCFAEt). The application of membranes increased the kinetic incorporation of LCFAEt in the MCT afier 54 hours of reaction. In the end of 102 hours incorporation was 70 and 57%, with and without membrane in the reactor, respectively. The final SL, obtained with and without membrane, showed fatty essential acids composition of 23,5 and 11,7%, respectively. However, the ratio between the essential fatty acids 00-6/00-3was not significantly different. The coupling of the membrane filtration process and fluidification by supercritical carbon dioxide (SCCO2) was also evaluated. The enzyme (Candida antartica) was immobilized on the membrane support (a-alumina) by covalent attachment to a gelatin/PEI layer previously adsorbed. Tests were performed at 60°C and O,O5MPa of transmembrane pressure. CO2 pressures (PCO2) of 6, 12 and 18MPa were evaluated. This parameter showed a high influence in the kinetic interesterification, with highest incorporation value of LCFAEt in the MCT (34,5%) at 18MPa, being 24,7% of essential fatty acids. Tests to purify the SL by SCCO2extraction of the undesired solutes and triacylglycerol retention by reverse osmosis and nanofiltration membrane were also performed. PCO2 of 9, 11 and 13MPa and transmembrane pressure of 1, 2, 3 and 4MPa were evaluated at temperature of 40°C. Reverse osmosis membrane (BW-30) demonstrated good resistance to the pressure conditions and higher triacylglycerol retention. The increment in the PCO2 from 9 to 13MPa reduced the triacylglycerol retention factor by increasing solute's solubilization. The highest triacilglicerol retention factor was obtained at the lowest PCO2 (9MPa) and at low transmembrane pressure (O,7MPa). The membrane showed, in the initial time, triacylglycerol retention factor of 95% and the maximum value with 3 hours of filtration. The low temperature (40°C) usage in SL extraction and purification reactions provided good protection to the polyunsaturated fatty acids against the oxidation and acyl migration
Doutorado
Doutor em Tecnologia de Alimentos

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Lavezo, Ana Elisa. "Estudo da minimização do custo de um processo de separação de misturas gasosas multicomponentes atraves da membrana de fibra oca." [s.n.], 2006. http://repositorio.unicamp.br/jspui/handle/REPOSIP/266178.

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Abstract:

Orientador: Sergio Persio Ravagnani
Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica
Made available in DSpace on 2018-08-07T19:00:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Lavezo_AnaElisa_M.pdf: 1136570 bytes, checksum: e8e9754aa79e23bced02a8fa2d543e4c (MD5) Previous issue date: 2006
Resumo: A separação de misturas gasosas é efetuada com o objetivo de obter um ou mais dos constituintes na forma altamente puros. Existem quatro métodos principais aplicados para a separação de gases: absorção, adsorção, destilação criogênia e membranas. A economia do processo determinará qual desses métodos é usado para alguma aplicação particular (Scott, 1995). A era moderna das membranas de separação de gases foi introduzída após 1980, quando as membranas poliméricas se tomaram economicamente viáveis (Robeson, 1999).Atualmente a separação baseada em membranas é utilizada largamente em escala industrial para produção de nitrogênio de alta pureza a partir do ar, tendo importante aplicação na inertização do ambiente para conservação de frutas e vegetais, reatores químicos e produção de NH3, assim como para segurança na operação com líquidos inflamáveis (Spillman, 1989). O objetivo deste trabalho é a otimização do custo total do processo de separação de misturas gasosas multicomponentes utilizando membrana de fibra oca. A otimização foi realizada utilizando o método "Constrained Rosenbrock (Hill AIgorithm)", para obter um produto final com alta qualidade e com um custo total minimizado. Para a otimização do custo total do processo são necessários os seguintes dados fornecidos pelo programa de Caramello (2002): pressão do permeado e da alimentação, taxa de fluxo do lado do alimentado, pureza e recuperação. A equação do custo total utilizada consiste em custo de instalação e custo operacional, ou seja, o custo total é o custo do módulo de permeação, custo de substituição da membrana (assumindo-se a vida útil da membrana a cada 3 anos), custo da energia elétrica e o custo de instalação do compressor.Otimizaram-se primeiramente dois parâmetros, número de cartuchos de membrana de fibra oca (QM) e pressão de alimentação (pt), em seguida fixou-se o número de cartuchos de membrana de fibra oca e foi otimizada a pressão de alimentação verificando se assim para cada análise o custo total otimizado para as seguintes purezas: 85%, 90%, 95% e 99%
Abstract: The separation of gas mixtures is made under the objective of obtaining one or more representatives in the highly pure form. Four methods can be used in gas separation: absorption, adsorption, distillation cryogenics and membranes. The economy of the process will determine which method will be used in a specific application (Scott, 1995). The modem era of gas-separation membrane was introduced in the early 1980s, when polymeric membranes became economically viable. (Robeson, 1999). Nowadays, membranes separation is used wide in industrial scale for the production of nitrogen in a high purity level from the air. This is an essential method for the inertization of the atmosphere air for fruits and vegetables storage, quimicos reactors and production of NH 3, as well as for safety when operating inflammable liquids (Spillman, 1989). The objective of this work is to optimization the cost related to the process of separation of multicomponents gas mixtures using membrane of hollow fiber. The optimization was made using "Constrained Rosenbrock (Hill Algorithm)", in order to obtain a high quality product with a reduced cost. For the process cost optimization the following data supplied for the program of Caramello (2002) is needed: feeding and permeated pressure, flow tax next to the feeder, purity and recovery. The equation of the cost used consists of: installation cost and operational cost. The total cost consists of the permeation module cost, the membrane substitution cost (assuming it useful life of the membrane to each 3 years), the electricity cost and finally the cost of the compressor installation. One first optimized two parameters: amount of membranes (QM) and pressure of feeding (P
Mestrado
Ciencia e Tecnologia de Materiais
Mestre em Engenharia Química

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SANTORO, THAIS A. de B. "Estudo tecnologico de celulas a combustivel experimentais a membrana polimerica trocadora de protons." reponame:Repositório Institucional do IPEN, 2004. http://repositorio.ipen.br:8080/xmlui/handle/123456789/11174.

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Abstract:

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:49:10Z (GMT). No. of bitstreams: 0
Made available in DSpace on 2014-10-09T14:00:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 09831.pdf: 4253435 bytes, checksum: c758abc7c04ca544bdc0f231316160f0 (MD5)
Dissertacao (Mestrado)
IPEN/D
Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP

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Santos, Tiago dos. "Preparação e caracterização de membranas compósitas polisulfona/material celulósico como barreira seletiva." reponame:Repositório Institucional da UCS, 2011. https://repositorio.ucs.br/handle/11338/711.

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Abstract:

O presente trabalho investigou a preparação e obtenção de celulose nanocristalina (whiskers de celulose ou nanocristais de celulose) para aplicação em membranas poliméricas compósitas de polisulfona, preparadas pelo método de inversão de fases. A preparação de whiskers de celulose foi realizada através de hidrólise ácida com ácido clorídrico da celulose microcristalina, e a caracterização foi feita através de microscopia eletrônica de transmissão. A celulose microcristalina é obtida da hidrólise de fibras de celulose, que no caso deste trabalho, foram obtidas de diferentes fontes naturais (eucalipto e Pinus taeda). As fibras das duas fontes naturais, obtidas do processo industrial kraft, foram previamente caracterizadas quimicamente a fim de avaliar a eficiência deste processo na remoção de outros componentes característicos de materiais lignocelulósicos, como lignina e hemicelulose. Posteriormente as fibras e as microceluloses obtidas foram caracterizadas por análises termogravimétricas, calorimetria exploratória diferencial, espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier, difração de raios-X e microscopia eletrônica de varredura. As análises de caracterização mostraram a eficiência do processo kraft, onde os teores de lignina e hemicelulose puderam ser desconsiderados, e a obtenção de celulose microcristalina de ambas as fontes, evidenciadas pelo significativo aumento nos índices de cristalinidade. Devido a problemas com a caracterização dos whiskers de celulose, as membranas de polisulfona foram reforçadas apenas com fibras de celulose e com a celulose microcristalina. As membranas foram caracterizadas por espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier, microscopia eletrônica de varredura e testes de fluxo e retenção de proteína. As análises de espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier indicaram uma boa homogeneidade das fibras e microceluloses nas membranas com o surgimento de um pico característico da celulose no espectro da membrana compósita. Nas análises de microscopia eletrônica de varredura observaram-se morfologias diferentes, principalmente com a presença de macrovoids e estruturas finger-like. Estas morfologias estão associadas às diferentes condições de preparo das membranas, onde diferentes tempos de evaporação antes da inversão de fases provocaram a formação de diferentes estruturas nas membranas. Outro fator que pode ter influenciado nas diferentes morfologias das membranas é a adição de cargas de reforço, onde fibra e microcelulose contribuíram de formas distintas para o desempenho e morfologia das membranas. A avaliação da influência das fibras de celulose, da microcelulose e das diferentes estruturas morfológicas, nas membranas, foi avaliada pelos testes de fluxo e retenção de albumina de ovo. Os resultados mostraram a excelente propriedade da microcelulose como material de reforço, onde a retenção da proteína da membrana polisulfona/celulose microcristalina foi superior a 90%. O tempo de evaporação pode ter auxiliado neste valor de retenção, considerando que um maior tempo de evaporação diminuiu a presença de estruturas finger-like nas membranas compósitas. Em função da alta retenção da proteína e da pressão transmembrana aplicada nos ensaios de permeação (até 20 bar), as membranas com celulose microcristalina podem ser aplicadas em processos de ultrafiltração.
Submitted by Marcelo Teixeira (mvteixeira@ucs.br) on 2014-06-23T13:32:34Z No. of bitstreams: 1 Dissertacao Tiago dos Santos.pdf: 3797684 bytes, checksum: 614e606e9a8f475a2dd7c50b4c2e124b (MD5)
Made available in DSpace on 2014-06-23T13:32:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao Tiago dos Santos.pdf: 3797684 bytes, checksum: 614e606e9a8f475a2dd7c50b4c2e124b (MD5)
Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico
This work investigated the preparation and obtaining of nanocrystalline cellulose (cellulose whiskers or cellulose nanocrystals) for use in polysulfone composite membranes prepared by phase inversion method. Preparation of cellulose whiskers was held by acid hydrolysis, with hydrochloric acid, of microcrystalline cellulose and the characterization was performed by transmission electron microscopy. Microcrystalline cellulose was obtained from acid hydrolysis of cellulose fibers which in case of this study were obtained from different natural sources (eucalyptus and Pinus taeda). The fibers of both natural sources, obtained from kraft industrial process, were previously chemically evaluated in order to evaluate the efficiency of this process in the removal of other characteristic components of lignocellulosic materials such as lignin and hemicellulose. More later fibers and microcellulose obtained were characterized by thermogravimetric analysis, differential scanning calorimetry, Fourier transform infrared spectroscopy, X-ray diffraction and scanning electron microscopy. Characterization analysis showed the efficiency of the kraft process, where the lignin and hemicelluloses could be ignored, and obtained microcrystalline cellulose from both sources, as evidenced by the significant increase in crystallinity index. Due to problems with the characterization of cellulose whiskers, polysulfone membranes were only reinforced with cellulose fibers and microcrystalline cellulose. Membranes were characterized by Fourier transform infrared spectroscopy, scanning electron microscopy, flow tests and protein retention. Fourier transform infrared spectroscopy analysis indicated good homogeneity of fibers and microcellulose in the membranes by appearance of a characteristic peak of cellulose on composite membrane spectrum. In scanning electron microscopy analysis different morphologies can be observed, specially with the presence of macrovoids and finger-like structures. These morphologies are associated with different conditions of membranes preparation, where different evaporation times before phase inversion bath caused the different structures formation on membranes. Another factor that may have influenced different morphologies of the membranes is the addition of reinforcement fillers, where fiber and microcellulose contributed differently to the membranes performance and morphology. The evaluation of the influence of cellulose fibers and microcellulose on different morphological structures of membranes was evaluated by flow and egg albumin retention. The results showed the excellent property of microcellulose as reinforcement material, where the protein retention of the polysulfone/microcellulose membrane was higher than 90%. The evaporation time may have helped in this retention value, whereas a longer evaporation decreased the presence of finger-like structures in composite membranes. Due to high protein retention and transmembrane pressure applied in the permeation tests (up to 20 bar), the membranes with microcrystalline cellulose can be applied in ultrafiltration process.

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Proença, Marcela Pinheiro. "Desenvolvimento de membranas íon-seletivas com poliestireno sulfonado e polianilina dopada para a aplicação em eletrodiálise." reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS, 2009. http://hdl.handle.net/10183/18585.

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Abstract:

Atualmente, a preocupação com a redução da poluição industrial tem motivado os pesquisadores na busca de novas tecnologias para o tratamento de resíduos industriais. Tecnologias limpas, como a eletrodiálise, são capazes de tratar alguns destes resíduos, como por exemplo o efluente da indústria de galvanoplastia, minimizando os impactos que ocorreriam caso eles fossem descartados diretamente no meio ambiente. O componente principal desta técnica é a membrana na qual ocorre a etapa de retirada dos íons da solução. Atualmente estas membranas são importadas e caras, o que justifica o desenvolvimento de membranas eficientes e acessíveis. Neste sentido, no presente trabalho membranas de poliestireno sulfonado/ poliestireno de alto impacto (SPS/HIPS), polianilina dopada com ácido canforsulfônico/ poliestireno sulfonado/ poliestireno de alto impacto (PAniCSA/SPS/HIPS), polianilina sulfonada/ poliestireno sulfonado/ poliestireno de alto impacto (SPAN/SPS/HIPS), e polianilina dopada com ácido p-tolueno sulfônico/ poliestireno sulfonado/ poliestireno de alto impacto (PAniTSA/SPS/HIPS) foram desenvolvidas usando o método de mistura química. As membranas foram caracterizadas utilizando as técnicas Análise termogravimétrica (TGA), Análise dinâmico Mecânica (DMA), e Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV). Membranas foram submetidas a curvas corrente-potencial e ensaios de eletrodiálise em soluções de NaCl e KCl, a fim de determinar o transporte iônico através das mesmas. Os resultados foram comparados com uma membrana comercial Selemion CMT. A extração percentual média para íons de Na+ obtidos pelas membranas desenvolvidas foi superior a 20%.
Nowadays the concern with the reduction of industrial pollution has motivated researchers to found out new technologies for treatment of industrial waste. The clean technologies, as electrodialysis, are capable of treating some these residues, as for example the galvanoplasty’s waste, minimizing the impacts that would happen to them if they were discarded directly on the environment. The main component of this technique is the membrane on which occurs the ions removal stage of the solution. The membranes are imported and expensive what justifies the development of efficient and accessible membranes. In this sense, in the present work membranes of sulfonated polystyrene / high impact polystyrene (SPS/HIPS), polyaniline doped with camphorsulfonic acid / sulfonated polystyrene / high impact polystyrene (PAniCSA/SPS/HIPS), sulfonated polyaniline/ sulfonated polystyrene / high impact polystyrene (SPAN/SPS/HIPS), and polyaniline doped with p-toluenesulfonic acid / sulfonated polystyrene / high impact polystyrene (PAniTSA/SPS/HIPS) were developed using chemical mixture method. Membranes were characterized by Infrared Spectroscopy (FTIR), Thermogravimetric Analysis (TGA), Dynamic Mechanical Analysis (DMA) and Scanning Electronic Microscopy (SEM). Membranes were submitted to current-voltage curves and electrodialysis experiments with NaCl and KCl solutions, in order to determine ionic transport through them. Results were compared with a commercial membrane, Selemion CMT. The average percent extraction for Na+ ions obtained by membranes developed were beyond 20%.

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Ribeiro, Ana Paula Badan 1979. "Recuperação de solvente em miscelas oleo de soja/hexano utilizando tecnologia de membranas." [s.n.], 2005. http://repositorio.unicamp.br/jspui/handle/REPOSIP/254694.

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Abstract:

Orientador: Lireny Aparecida Guaraldo Gonçalves
Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos
Made available in DSpace on 2018-08-04T02:36:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ribeiro_AnaPaulaBadan_M.pdf: 1929981 bytes, checksum: e9e225925271106287f02777d88aa73a (MD5) Previous issue date: 2005
Resumo: O óleo de soja é obtido industrialmente a partir da extração com hexana, gerando uma miscela óleo/hexana que é submetida à destilação para recuperação do solvente. Os processos com membranas apresentam baixo consumo energético e têm sido propostos para substituir ou complementar as operações tradicionais de remoção do solvente. Adicionalmente, o emprego desta tecnologia poderia resultar em concomitante desacidificação do óleo, como uma alternativa interessante ao refino químico clássico. Os objetivos deste trabalho foram selecionar uma membrana polimérica para a recuperação de hexano em miscela de óleo de soja, avaliar o efeito do teor de fósforo na alimentação sobre suas características de retenção e otimizar as condições de filtração da miscela, visando máxima retenção de óleo pela membrana. Utilizou-se quatro diferentes membranas poliméricas planas disponíveis comercialmente, com as seguintes especificações: membranas de nanofiltração com massa molar de corte igual a 300 Da, 500 Da e 1000 Da, compostas por polissulfona e poliamida e membrana de osmose reversa com retenção nominal de 99% de NaCl, composta por poliamida. As filtrações foram realizadas em célula perpendicular com agitação e pressurização com N2. As membranas foram avaliadas segundo suas propriedades de hidrofilicidade/hidrofobicidade, permeabilidade e resistência química ao hexano e quanto a seus fluxos de permeado. Devido a seu melhor desempenho geral, a membrana com massa molar de corte igual a 1000 Da foi utilizada nos estudos de recuperação do solvente. A presença de baixos teores de fósforo (4,3 - 49,6 mg.kg-1) em miscela contendo 20% (m/m) de óleo degomado, nas condições operacionais de 30 bar, 40°C e agitação de 300 rpm, não exerceu diferença significativa (p _ 0,05) sobre a retenção de óleo pela membrana, entretanto teve efeito negativo sobre o fluxo de permeado. A otimização da recuperação do solvente foi realizada utilizando-se miscela de óleo de soja refinado com adição de 5% de ácido oléico (25% óleo m/m). O efeito da pressão (13 a 27 bar) e da temperatura (21°C a 49°C) foram avaliados com relação ao fluxo de permeado, retenção de óleo e separação de ácidos graxos livres, através de um planejamento fatorial 22 completo, com 3 pontos centrais e 4 pontos axiais. A maior retenção de óleo (67,12%) ocorreu sob condições de baixa pressão (15 bar) e alta temperatura de 45°C. O aumento da pressão favoreceu o fluxo de permeado e acarretou diminuição na retenção de óleo e ácidos graxos livres pela membrana. Maiores temperaturas, no entanto, apresentaram efeito positivo sobre o fluxo de permeado, retenção de óleo e permeação de ácidos graxos livres
Abstract: Soybean oil is industrially obtained by hexane extraction, producing an oil/hexane miscella that is submitted to distillation for solvent recovery. The process with membranes present low energy consumption and have been proposed to replace or complete the traditional operations in removal of solvent. Furthermore, the use of this technology might result in concomitant oil deacidification, as an interesting alternative to the traditional chemical refining. The purposes of this work were to select a polymeric membrane to hexane recovery in soybean oil miscella, evaluate the feed effect phosphorous content on its retention characteristics and optimize the conditions of miscella filtration, aiming at maximum oil retention by the membrane. Four different commercially available plane polymeric membranes were used: polyamide and polysulphone nanofiltration membranes, with molecular cutt off of 300 Da, 500 Da e 1000 Da and polyamide reverse osmosis membrane with nominal retention of 99% NaCl. Filtrations were performed in a stirred dead-end cell, pressurized with N2. The membranes were evaluated according to its hidrophilicity/hidrophobicity properties, hexane permeability and chemical resistance and regarding to its permeate fluxes. Due to its better general performance, the membrane with molecular cutt off of 1000 Da was used in solvent recovery studies. The presence of low phosphorous content (4.3 ¿ 49.6 mg.kg-1) in degummed soybean oil miscella (20% w/w), under operational conditions of 30 bar, 40°C and 300 rpm stirring speed, did not have significative difference (p _ 0.05) on oil retention by the membrane. However it presented a negative effect on permeate flux. The solvent recovery optimization was performed using deodorized soybean oil miscella with addition of 5% oleic acid (25% oil w/w). The pressure (13 to 27 bar) and temperature (21°C to 49°C) effects were evaluated regarding the permeate flux, oil retention and free fatty acids separation, through a complete 22 experimental design with 3 central points and 4 axial points. The higher oil retention (67.12%) occurred under low pressure (15 bar) and high temperature (45°C) conditions. The increasing pressure enhanced the permeate flux and induced reduction in oil and free fatty acids retention by the membrane. Nevertheless, higher temperatures presented positive effect on permeate flux, oil retention and free fatty acids permeation
Mestrado
Tecnologia de Alimentos
Mestre em Engenharia de Alimentos

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Cruz, Ricardo Thomé da. "Produção e caracterização de membranas tubulares finas de Ba0.5Sr0.5Co0.8Fe0.2O3-δ (BSCF) em função do tipo de ligante polimérico empregado." reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS, 2010. http://hdl.handle.net/10183/25878.

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Abstract:

Membranas cerâmicas formadas por óxidos com estrutura perovskita (condutividade mista iônica-eletrônica) podem seletivamente separar o oxigênio do ar ou de outras misturas gasosas contendo oxigênio. Estas membranas são promissoras para uso em muitos processos industriais que requerem contínuo fornecimento de oxigênio puro. As aplicações previstas variam desde bombas de oxigênio para aplicações médicas a uso em larga escala em processos de combustão (gaseificação de carvão). Outra aplicação é encontrada na área de processos químicos, que requerem oxigênio puro para obter gás de síntese (CO+H2). Para tais aplicações, a taxa de fluxo é principalmente influenciada pelo material, condições ambientes (pressão parcial do gás e temperatura) e pelo fator geométrico (área da membrana e espessura). Neste trabalho, o objetivo principal foi o desenvolvimento de membranas tubulares finas de perovskita (Ba0.5Sr0.5Co0.8Fe0.2O3−δ) com espessura de parede menor que 300μm. A influência na qualidade dos tubos extrudados foi avaliada em função de ligantes poliméricos (PS, PEBD e PEG). Foram investigados a degradação do polímero durante o processo de mistura, assim como, fatores geométricos antes e depois da remoção do ligante. Os resultados da formulação contendo 20% de PEG e 80% de PS na composição do ligante são muito promissores. Mesmo após a remoção dos ligantes poliméricos estes tubos apresentaram bom alinhamento e cilindricidade e, sobretudo ausência de defeitos superficiais.
Ceramic membranes made from mixed ionic-electronic conductor (MIEC) perovskite oxides can selectively separate oxygen from air or other gas mixtures containing oxygen. These membranes are promising for use in many industrial processes that require a continuous supply of pure oxygen. The applications envisioned range from small-scale oxygen pumps for medical applications to large-scale usage in combustion processes, e.g. coal gasification. Another application of mixed-conducting oxide membranes can be found in the field of chemical processes, which require pure oxygen such as the oxidation of methane or other hydrocarbons to obtain synthesis gas (CO+H2), the so-called syngas. For these application, the flux rate is mainly influenced by the material, environmental conditions (partial pressure of the gas and temperature), and the geometrical factor (membrane area and thickness). In this work, the main aim was the development of thin tubular Ba0.5Sr0.5Co0.8Fe0.2O3−δ perovskite membranes with a wall thickness of less then 300 μm. The influence on the quality of thermoplastic extruded tubes with different polymeric binder, e.g. polystyrene, polyethylene and polyethylene glycol was discussed in detail. Degradation of the polymer during compounding, as well as the roundness, straightness and deformation before and after debinding step were investigated for the different binder systems. The results of the formulation containing 20% of PEG and 80% of PS in the composition of the binder are very promising. Even after the removal of polymeric binders these tubes showed good straightness and roundness and especially the absence of defects.

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CUNHA, EDGAR F. da. "Avaliacao e aplicacao de tecnologias de celulas a combustivel tipo PEMFC desenvolvidas no IPEN em um modulo de 500 Wsub(e) de potencia nominal." reponame:Repositório Institucional do IPEN, 2009. http://repositorio.ipen.br:8080/xmlui/handle/123456789/9401.

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Abstract:

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:26:31Z (GMT). No. of bitstreams: 0
Made available in DSpace on 2014-10-09T14:04:25Z (GMT). No. of bitstreams: 0
Tese (Doutoramento)
IPEN/T
Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

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Sehn, Georgia Ane Raquel 1985. "Estudo da tecnologia de membrana polimérica aplicada ao processo de degomagem e desacidificação do óleo de farelo de arroz." [s.n.], 2012. http://repositorio.unicamp.br/jspui/handle/REPOSIP/256067.

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Abstract:

Orientador: Ming Chih Chiu
Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos
Made available in DSpace on 2018-08-19T15:57:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Sehn_GeorgiaAneRaquel_M.pdf: 2236870 bytes, checksum: 99206af2cdbd6bef903b1752c992b66e (MD5) Previous issue date: 2012
Resumo: O óleo de farelo de arroz, além de ser utilizado como alimento, é conhecido pelo seu atributo nutricional, devido a sua fração insaponificável rica em antioxidantes como os tocoferóis, tocotrienóis e em especial o ?-orizanol, que dão ao óleo uma maior resistência à oxidação e à deterioração. Além disso, diversos estudos mostram a habilidade destes compostos em reduzir os níveis de colesterol no plasma sanguíneo e em suprimir o crescimento de células cancerígenas. O refino dos óleos tem como finalidade a remoção de compostos, como ácidos graxos livres, gliceróis parciais (mono e diacilgliceróis), fosfolipídios não hidratávies, pigmentos, produtos de oxidação, metais, resíduos de proteínas, ceras, hidrocarbonetos, partículas e contaminantes químicos, porém este refino apresenta diversos inconvenientes, como a perda de nutrientes e antioxidantes naturais pelas altas temperaturas e longa duração das etapas do processo. A tecnologia de membranas vem ganhando destaque nos processos industriais, principalmente na tecnologia de alimentos, simplificando-os, reduzindo o consumo de energia e poluentes, devido à possibilidade de não adição de agentes químicos utilizados pelos processos tradicionais. O objetivo da primeira etapa do trabalho foi o estudo do desempenho de membranas poliméricas compostas por polifluoreto de vinilideno (PVDF) e poliestersulfona (PES) na aplicação da degomagem em miscela do óleo bruto de farelo de arroz utilizando um módulo de filtração tangencial de bancada, além de uma análise comparativa das técnicas de filtração de óleo em miscela com hexano e álcool etílico em condições de temperatura, velocidade tangencial e pressão constantes. A membrana PVDF com massa molar de corte (MMC) de 50 KDa em miscela com hexano (30/70 m/m) demonstrou maior retenção de fosfolipídios (95,5%) associada a um fluxo elevado de permeado (48,1 L/m2.h), para um fator de concentração de 1,40. O objetivo da segunda parte do trabalho foi o estudo da retenção dos ácidos graxos livres e compostos minoritários frente à nanofiltração em membranas de PES com MMC de 200 e 400 Daltons e em relação ao solvente álcool etílico absoluto e álcool etílico 95%. Observou-se que a presença de impurezas, como a cera, reduziu a eficiência da interação solvente/soluto no processo de desacidificação, havendo necessidade de uma etapa de deceragem do óleo. Comprovou-se que a adição de água no álcool etílico reduziu a perda de óleo no permeado, e preservou compostos nutracêuticos devido o aumento da interação solvente/soluto na desacidificação. Em relação a compostos de cor, clorofila e carotenóides observou-se baixa retenção, ainda menor no teor de clorofila devido a baixa interação destes compostos com o solvente e tamanho de poros utilizados
Abstract: Rice bran oil, besides being used as food, is known for its nutritional attributes, owing to their unsaponifiable matter, rich in antioxidants tocopherols, tocotrienols and particularly ?-oryzanol. This especial composition provides the oil greater resistance to oxidation and deterioration. Additionally, several studies demonstrate the importance of these compounds in reducing cholesterol levels in blood plasma and suppressing growth of cancer cells. The refining of oils aims at removing compounds such as free fatty acids, partial glycerides (mono and diglycerides), phospholipids, pigments, oxidation products, metals, proteins, waxes, hydrocarbons, water, particulates and chemical contaminants. However, this refining has several disadvantages such as loss of nutrients and natural antioxidants due to exposure to high temperatures and long process steps. The membrane technology has been emphasizing in industrial processes, especially in food technology, simplifying processes, reducing energy consumption and pollutants, due to non-use of chemical agents. This work focused firstly, the study of the efficiency of the polymeric membranes composed of PVDF and PES on crude rice bran oil degumming, using in a tangential filtration. There were compared two oil micelle system, rice bran oil micelle with hexane and rice bran oil miscella with ethyl alcohol at constant conditions of temperature, tangential velocity and pressure. The PVDF membrane with 50 kDa in hexane miscella (30/70 w/w) showed greater retention of phospholipids (95.5%) associated with a high flow rate (48.1 L/h.m2) for a concentration factor of 1.40. The purpose of the second part of this work was to study the behavior of free fatty acids and minor compounds against nanofiltration process, using PES membranes with molar weight cut-off (MWCO) 200 and 400 Daltons and two micelle phases, with absolute ethyl alcohol and with ethyl alcohol 95%. It was observed that the presence of impurities, such as wax, reduced the efficiency of the solvent / solute interaction in the deacidification process, requiring a dewaxing step. It was shown that the addition of water in ethyl alcohol reduced the loss of oil in the permeate fraction and the nutraceutical compounds were preserved due to increased solvent / solute interaction in deacidification. In relation to color compounds, the membrane separation technology did not show reduction in chlorophyll content in retentate fraction, possibly due to no interaction of the solvent / solute. For carotenoids, it was observed a small reduction in the content of these compounds in the retentate fraction, which probably occurred due to the interaction of these compounds with the solvents used
Mestrado
Tecnologia de Alimentos
Mestre em Tecnologia de Alimentos

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Marczynski, Elaine Sirlei. "Avaliação de membranas hidrocarbônicas não fluoradas para uso como eletrólito em célula a combustível tipo DEFC." reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS, 2013. http://hdl.handle.net/10183/103831.

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Abstract:

Membranas hidrocarbônicas não fluoradas têm sido desenvolvidas para uso em substituição as membranas fluoradas (Nafion®) em células a combustível de eletrólito polimérico (PEMFC), ou em temperaturas superiores a 80 °C, ou em células com adição direta de álcool. Este trabalho teve como objetivo avaliar o desempenho de membranas hidrocarbônicas catiônicas, desenvolvidas para uso em célula a combustível alimentada com etanol (DEFC), e de camadas de difusão gasosa (GDL – Gas Difusion Layer) e eletrodos (GDE – Gas Difusion electrode) preparados para uso com as mesmas. Duas membranas hidrocarbônicas (E-750 e P-730) da empresa FuMATech®/GR foram avaliadas quanto à capacidade de troca iônica e grau de inchamento em água/etanol, quanto a composição química, morfologia, comportamento térmico e visoelástico e condutividade por impedância. As GDLs foram preparadas a partir de uma emulsão aquosa de Teflon® e pó de carbono Vulcan XC-72R®, com e sem agente emulsificante (resina sulfonada), dispersa em ambas as faces do tecido de carbono pelo método de aspersão. Os GDEs foram preparados pela deposição de emulsão catalítica de diferentes eletrocatalisadores sobre as respectivas GDLs do ânodo e catodo. Os GDEs anódico e catódico foram preparados com 1 mg.cm-2 do eletrocatalisador de PtSn/C 20% (75:15) e de Pt/C (20:80), respectivamente, e caracterizados por MEV-EDS. As características fisico-químicas das membranas hidrocarbônicas foram similares às apresentadas pela membrana Nafion®. O desempenho do protótipo de célula unitária DEFC com as membranas FuMATech® foi inferior ao obtido com a membrana Nafion® usando-se GDE comercial. Por outro lado, ensaios com a membrana Nafion® utilizando-se os eletrodos preparados neste trabalho e eletrodos comerciais apresentaram valores de potencial similares.
Non-fluorinated hydrocarbon cationic membranes have been developed for use instead of Nafion® in Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cells (PEMFCs), or at higher temperatures than 80 ºC, or in fuel cells fed with alcohol. The aim of this work was to evaluate the performance of commercial non-fluorinated hydrocarbon cationic membranes with potential use in direct ethanol fuel cell (DEFC), and also evaluate the Gas Difusion Layer (GDL) and Gas Difusion electrode (GDE) prepared for use with them. Two hydrocarbon membranes (E-750 and P-730) produced by FuMATech®/GR were analyzed according to their ion exchange capacity, water uptake in water/alcohol solution, morphology, chemical composition, thermal and viscoelastic behaviour, and conductivity by impedance. The GDLs were prepared by spraying an aqueous emulsion of Vulcan carbon/Teflon®, with and without emulsifier agent (sulfonated hydrocarbon resin), in both sides of a carbon fabric. The electrodes were prepared by the respective deposition of the electrocatalysts emulsions on the cathode and anode GDLs. The anodic and cathodic GDEs were prepared with 1 mg.cm-2 of the electrocatalyst of PtSn/C 20% (75:15) and of Pt/C (20:80), respectively, which were characterized by SEM-EDS. The physicochemical properties of the hydrocarbon membranes were similar to the Nafion® membrane ones. The potential values obtained in a DEFC prototype unit cell with FuMATech® membranes were lower than those with Nafion-117 membrane. On the other hand, the performance of the DEFC prototype with Nafion-117 membrane was the same if used GDEs commercial or here prepared.

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Campos, Maria Gabriela Nogueira. "Desenvolvimento e caracterização de membranas de quitosana para recobrimento de feridas e liberação controlada de farmacos." [s.n.], 2007. http://repositorio.unicamp.br/jspui/handle/REPOSIP/267226.

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Abstract:

Orientador: Lucia Helena Innocentini Mei
Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica
Made available in DSpace on 2018-08-08T22:26:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Campos_MariaGabrielaNogueira_D.pdf: 3267625 bytes, checksum: cbe988c7770c0cc05f7db21410bf5cb7 (MD5) Previous issue date: 2007
Resumo: O tratamento de feridas de pele (queimaduras, úlceras, feridas cirúrgicas e de diabétes) é uma problemática mundial que vem sendo amplamente discutida e estudada devido às complicações decorrentes do processo de cicatrização, tais como infecções, septicemia e até óbito. A pele é a interface do organismo humano com o meio externo e quando esta barreira é ferida, a infecção por microorganismos, bem como a perda de fluidos e desidratação são conseqüências temíveis. Portanto, um recobrimento de ferida deve ser utilizado afim de proteger a mesma da invasão de microorganismos e da perda de fluidos, além de substituir as funções da pele. Os recobrimentos de ferida disponíveis comercialmente são principalmente à base de colágeno. Entretanto, devido ao alto custo desta matéria-prima, a busca de novos materiais para a confecção de recobrimentos de ferida vem sendo constante. A quitosana é um biopolímero derivado da quitina, o polissacarídeo mais abundante na natureza depois da celulose, encontrada principalmente no exoesqueleto de insetos e crustáceos. Além de biocompatível e biodegradável, a quitosana apresenta interessantes propriedades biológicas, tais como atividades bactericida, fungicida, hemost~tica, antitumoral e imuno-adjuvante. O processo de produção de quitosana é econômica e ambientalmente viável, pois utiliza subprodutos da indústria pesqueira como matéria-prima. Sendo assim, o preço da quitosana purificada é cerca de 20 vezes menor que o do colágeno na mesma condição. Por estas razões, a quitosana vem sendo amplamente estudada e empregada no tratamento de feridas, nas formas de filmes, membranas, matrizes porosas, géis e até mesmo soluções. No sentido de melhorar suas propriedades, plastificantes, reticulantes e outros polímeros também são utilizados em associação com a quitosana afim de se obter um material viável para utilização. No presente trabalho, membranas de quitosana para recobrimento de feridas foram desenvolvidas, caracterizadas e testadas in vitro e in vivo. O efeito do D-sorbitol como plastificante e o do hexametileno diisocianato . como agente reticulante também foi estudado. Além disso, sistemas de liberação controlada de drogas à base de quitosana foram desenvolvidos e a liberação de gentamicina e sulfadiazina de prata foi avaliada in vitro. O D-sorbitol mostrou-se um bom plastificante para as membranas de quitosana, pois melhorou as propriedades mecânicas e aumentou a permeabilidade ao vapor de água. Além disso, não apresentou citotoxicidades direta e indireta. O hexametileno diisocianato foi utilizado como agente reticulante da quitosana e foi previamente bloqueado com bissulfito de sódio, afim de proteger os grupos reativos e aumentar o rendimento da reação de reticulação. As membranas reticuladas de quitosana não apresentaram citotoxiddade e mostraram-se eficientes sistemas de liberação controladà degentamicina e sulfadiazina de prata.
Abstract: Skin wounds treatment (burns, ulcers, surgical and diabetes wounds) is a world-wide problem that has been widely argued and studied due to the healing process complications, such as infections, septicemia and death. The skin is the interface of the human organism with the external environment and when this barrier is wounded, microorganism infections, as well as the loss of fluids and dehydration are possible consequences. Therefore, a wound dressing must be used to protect the wound from microorganisms' invasion and loss of fluids, besides substituting functions of the lost skin. Commercially available wound dressings are mainly based on collagen. However, because of the high cost of this raw material, the search for new materiais for wound dressings has been continuous. Chitosan is a biopolymer derived from chitin, the most abundant polysaccharide found in nature after cellulose, found mainly in insects and crustaceans exoskeletons. Beyond biocompatible and biodegradable, chitosan also presents interesting biological properties, such as bactericidal, fungicidal, hemostatic, immune-adjuvant and anti-tumor activities. The process of chitosan production is economic and environmentally viable; since it uses fishing industry by-products a~ raw material. Thus, pure chitosan price is about 20 times cheaper than collagen one. For these reasons, chitosan has been widely studied and employed in the treatment of wounds like film, membrane, porous màtrix, gel and solution. Moreover, plasticizers cross linkers and other polymers are also used in association with chitosan to improve the obtained material properties. In this present work, chitosan membranes for wound dressing had been developed and characterized. The use of D-sorbitol as plasticizer and hexamethylene diisocyanate as cross-linker also was investigated. Moreover, chitosan based drug release systems based was developed and the releases of gentamicin and silver sulfadiazine were ín vítro evaluated. D-sorbitol revealed a good plasticizer for chitosan membranes: it improved mechanical properties and increased water vapor permeability. Moreover, it did not show direct and indirect cytotoxicity. Hexamethylene diisocyanate was previous/y blocked with sodium bisulfite to protect reactive groups and to increase chitosan cross linking reaction yield. Cross linked membranes had not shown cytotoxicity and had revealed to be efficient systems for controlled release of gentamicin and silver sulfadiazine.
Doutorado
Ciencia e Tecnologia de Materiais
Doutor em Engenharia Química

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Enriquez, Tachy Diego. "Avaliação técnica e econômica da captura de CO2 por membrana, absorção e tecnologias híbridas." Universidade Federal da Bahia, 2016. http://repositorio.ufba.br/ri/handle/ri/21689.

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Abstract:

Submitted by Diego Tachy (diegotachy@yahoo.com.br) on 2017-03-10T18:57:27Z No. of bitstreams: 1 Dissertacao Diego Tachy.pdf: 4509326 bytes, checksum: d035e579bd72c46e106d3693a01dd8f9 (MD5)
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CAPES
Existe a necessidade de mitigar efeito estufa porque este fenômeno ocasiona em mudanças climáticas, podendo provocar consequências críticas em diversas regiões do planeta. O gás que mais impacta nas mudanças climáticas é o CO2 por ser subproduto das reações de combustão utilizadas nas indústrias e nos meios de transporte. Isso justifica a pesquisa de processo de captura de CO2 a partir de gás de queima. O objetivo deste trabalho é apresentar estudo de viabilidade técnica e econômica, EVTE, de processos de captura de CO2 pós-combustão. As tecnologias selecionadas foram absorção com MEA e membrana. Também foram avaliados processos híbridos, que são fusão de membrana com absorção. O método utilizado para o estudo de viabilidade é a elaboração de dois fluxos de caixa de uma planta de produção de energia com cada processo de captura de CO2. Um dos fluxos de caixa apresenta o impacto da captura de CO2 na produção de energia, e o outro apresenta o preço de CO2 para que a captura de CO2 não impacte na produção de energia. A planta de produção de energia considerada no trabalho é um ciclo convencional e depreciado que queima gás natural. O caso estudado vale para gás de queima oriundo do gás natural, produção de 1000 t/dia de CO2, 90% de captura, e 96% de pureza. A primeira etapa é a avaliação econômica da térmica, levando em consideração receita e custos fixos. Depois de elaborado o fluxo de caixa da planta de produção de energia e obtido o VPL, foi feito o estudo econômico de cada processo de captura de CO2. O investimento total do processo de absorção foi de 58,5 milhões de reais e produz CO2 com preço de 152,00 R$/t. Não considerando na receita o lucro da venda de CO2, este processo penaliza em 40,54 % no VPL da termoelétrica. Apesar de o processo de absorção ser economicamente viável, o preço do CO2 de 152,00 R$/t não é compatível com o do mercado, em torno de 35,00 R$/t. Depois da avaliação econômica dos processos de captura, concluiu-se que os processos de membrana e híbridos estudados são inviáveis. Desta forma, foi estudada a influência da permeabilidade de CO2 e seletividade de CO2/N2 na captura por membrana e se isso é viável. A conclusão deste estudo é que maiores permeabilidades reduzem o investimento, mas não o consumo de energia. Isso porque é inversamente proporcional à área. Enquanto isso, maiores seletividades reduzem o consumo de energia, mas não de forma linear. Levando em consideração uma separação com dois estágios de membrana com reciclo operando na pressão de 10 atm, para seletividades maiores que 200, não há como reduzir pressão de segundo estágio que viabilize economicamente a captura. Desta forma, esta configuração não é competitiva com absorção.
There is a need to mitigate greenhouse because this phenomenon causes climate change, these can cause critical consequences in many places on Earth. The gas most impact on climate change is CO2 because it is produced by combustion reactions used in industries and means of transport. This justifies the CO2 capture process from burning gas search. This paper aim is to present studies of technical and economic feasibility, EVTE, post-combustion CO2 capture processes, with CO2 price. The selected technologies were absorption with MEA, membrane, and hybrid. The hybrid process is the separation with membrane and absorption. The method used for the feasibility study is the development of two cash flows of a power generation plant with each CO2 capture process. One cash flow statement shows the impact of CO2 capture in energy production, and the other shows the minimum price of CO2 for CO2 capture not impact on energy production. Energy production plant considered in the work is a conventional cycle and depreciated burning natural gas. The case is worth studying for burning gas from natural gas producing 1000 tons/day CO2 capturing 90% with 96% purity. This study evaluates post-combustion capture of CO2 a simple natural gas energy plant. The first stage is the economic evaluation of this energy plant, taking into account income and fixed costs. After, capture processes are studied. In these studies, the energy plant is included in cash flow. The investment of the total absorption process 58.5 million and produces CO2 with price of 152,00 R$/t and penalty of 40.54 % in the VPL. Although the absorption process is economically feasible, the CO2 price, 152.00 R$/t, is not compatible with that of the market, around 35,00 R$/t. After the economic evaluation of the capture processes, the conclusion is the membrane processes and the hybrids studied are not viable. Thus, the influence of CO2 permeability and selectivity of CO2/N2 in the capture membrane was studied and if it is viable. This study conclusion of is that higher permeability reduce investment, but not in power consumption. This is because it is inversely proportional to the area. Meanwhile, higher selectivities reduce the power consumption, but not linearly. Taking into account a split two-stage membrane with recycle operating at pressure of 10 atm for higher selectivities than 200, there is no way reduce second stage pressure in order to enable the capture. Thus, this configuration is not competitive with absorption.

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Baldasso, Camila. "Concentração, purificação e fracionamento das proteinas do soro lácteo através da tecnologia de separação por membranas." reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS, 2008. http://hdl.handle.net/10183/13453.

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Abstract:

O soro lácteo é produzido pela indústria de laticínios durante a fabricação de queijos e caseína. Como matéria-prima pode conferir à tecnologia alimentar novas potencialidades devido às propriedades funcionais e nutricionais das suas proteínas. Porém, muitas indústrias ainda consideram o soro como um efluente, o qual quando não devidamente tratado gera um sério problema ambiental por causa da sua elevada carga orgânica. Estes fatores tornam importante o desenvolvimento de alternativas para um adequado aproveitamento do soro, porque ao mesmo tempo em que a transformação do soro em produtos diversos diminui o problema ambiental, proporciona ganhos às indústrias de laticínios, através do desenvolvimento de novos produtos. A tecnologia de separação por membranas, especialmente a ultrafiltração (UF), vem sendo empregada pelas indústrias de laticínios para obter concentrados protéicos a partir do soro, pois este processo permite a concentração seletiva das proteínas em relação aos outros componentes de natureza não protéica. Além disto, devido às propriedades específicas de cada proteína do soro, tem havido um crescente interesse no fracionamento destas proteínas, porque muitas vezes estas características não são realçadas nos concentrados protéicos devido a interações com outros componentes. A UF e a microfiltração (MF) vêm sendo testadas para se obter frações distintas das proteínas do soro. Dentro deste contexto, utilizando processos de separação por membranas, os objetivos deste trabalho são: (i) concentrar e purificar as proteínas do soro, (ii) a partir do concentrado protéico obtido em (i) obter duas frações, uma rica em β-lactoglobulina e a outra em α- lactoalbumina (as proteínas mais abundantes no soro). A etapa de concentração (i) foi realizada utilizando membranas de UF com massa molar de corte de 10 kDa, o sistema foi operado no modo batelada associado a diafiltração (DF), permitindo, desta forma, uma maior remoção de sais e lactose, conduzindo simultaneamente a uma maior concentração de proteínas no retido. As condições de operação mantidas constantes foram: temperatura de 50 °C, pressão transmembrana de 2 bar e vazão de alimentação de 840 L.h-1. Foram testadas quatro estratégias variando o fator de concentração volumétrico (FC); o volume e o número de DF que deveriam ser realizadas para obtenção do concentrado protéico mais puro. Na etapa de fracionamento (ii) o concentrado protéico obtido em (i) foi tratado por diferentes processos de separação com membranas a fim de fracionar as proteínas majoritárias. Nesta etapa membranas de UF e MF foram testadas: HN06 (20 kDa), RZ04 (70 kDa), VCWP (0,1 μm), MF-7002 (0,1 μm), UF-C50 (50 kDa) e UF-C20 (20 kDa). Para realizar a separação foram consideradas características como: massa molar e pH da solução de alimentação. A eficiência de cada processo foi avaliada pela determinação da concentração de proteína, lactose, sólidos totais, pH e condutividade elétrica das correntes de permeado e de retido. Os resultados obtidos em (i) indicaram que o processo é adequado para obtenção de concentrados protéicos com diferentes graus de pureza, podendo chegar a uma pureza protéica de 70 % em base seca. Em (ii) os resultados indicam que algum tipo de agregação e desnaturação pode ocorrer com as proteínas nas condições em que os experimentos foram realizados, pois as tentativas de fracionamento não apresentaram resultados satisfatórios. Entre as membranas utilizadas as que apresentaram os resultados mais promissores foram a MF-7002 e a VCWP, com um fracionamento parcial das proteínas majoritárias presentes no soro.
Whey is the liquid byproduct produced by the dairy industry during the manufacture of cheeses and casein. As a raw material it can provide in the food technology new potentialities due to the functional and nutritional properties of its proteins. However, many industries still consider the whey as waste material, which if not properly disposed creates a very severe environmental problem due to its high organic load. These factors led to the development of important alternatives to the right utilization of the whey, therefore solving the pollution problem and providing economical advantages to the dairy industries. Membrane technology, especially ultrafiltration (UF), has been used in the dairy industries to produce whey protein concentrates, because this process allows the selective concentration of the proteins in relation to the other components. Moreover, due to the specific properties of each whey protein, the interest in fractionating these proteins has been increased, since their properties could not be enhanced in the protein concentrates due to the interactions between the different components. The UF and microfiltration (MF) have being tested to simultaneously fractionate, purify and concentrate the whey thus improving its utilization. In this context, by using membrane separation process, the objectives of this work are: (i) to concentrate and to purify the whey proteins, (ii) from the protein concentrate obtained in (i) to fractionate the main whey proteins, the β-lactoglobulin and the α-lactoalbumin. The concentration step (i) was performed with UF membranes with a molecular weight cutoff of 10 kDa, the system was operated in batch mode associate with discontinuous diafiltration (DF), in order to remove salts and lactose simultaneously, leading to a whey protein concentrate above 50% protein (dry basis). The experiments were carried out with the following operating conditions: temperature of 50 °C, transmembrane pressure of 2 bar and cross flow rate of 840 L.h-1. Four strategies have been tested by changing the volumetric concentration factor (FC) and the volume and the number of DF. In the fractionation stage (ii) the protein concentrate obtained in (i) was processed with different UF and MF membranes in order to separate the two main proteins present in the whey. The following UF and MF membranes have been tested: HN06 (20 kDa), RZ04 (70 kDa), VCWP (0,1 μm), MF-7002 (0,1 μm), UF-C50 (50 kDa) and UF-C20 (20 kDa). To achieve the separation, characteristics such as molecular weight of the proteins and pH of the solution had been considered. The efficiency of each process was evaluated by determining the concentration of proteins and lactose, total solids contend, the pH and the electrical conductivity for both streams, the permeate and the concentrate. The results have shown that the UF process is adequate for production of protein concentrates with different degrees of purity; in the best experimental strategy, the protein concentrate obtained had 70 % protein, dry basis. In the protein fractionating stage the results indicate that some kind of aggregation and denaturation is occurring with the proteins in the operating conditions tested in this work, therefore the fractionation process did not show satisfactory results until now. Amongst the membranes used the results showed that the most promising were the MF-7002 and VCWP membranes, with a partial separation.

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Ambrosi, Alan. "Síntese e caracterização de membranas de poli(dimetilsiloxano) e de triacetato de celulose para a separação de gases." reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS, 2012. http://hdl.handle.net/10183/56591.

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Abstract:

A separação de gases através de membranas é uma técnica atualmente bem aceita, mas está em constante desenvolvimento tendo como principal foco de estudo a obtenção de membranas com alta permeabilidade e seletividade. Um dos processos que tem apresentado destaque na separação de gases com membranas é a purificação do gás natural (GN), uma vez que o aumento da sua demanda requer o aumento da produção de GN com elevada qualidade. A maior parte das aplicações com membranas na purificação do GN diz respeito à remoção do CO2 utilizando membranas poliméricas. Um adequado balanço entre a permeabilidade e a seletividade constitui um aspecto fundamental no desempenho dessas membranas, uma vez que o fator de separação geralmente diminui com o aumento da permeabilidade do componente mais permeável. Essas propriedades das membranas poliméricas são governadas pelas diferenças entre a mobilidade e a solubilidade de cada gás penetrante através da matriz polimérica e também pela estrutura dessa matriz, sendo que as propriedades de transporte dos gases através da membrana são significativamente diferenciadas entre os polímeros elastoméricos e vítreos. Apesar de existirem muitos trabalhos publicados na área de separação de gases com membranas, a pesquisa nesta área no Brasil ainda carece de investimentos no que diz respeito à produção de membranas e ao seu uso nos processos. Dentro deste contexto, este trabalho teve como objetivo a síntese de filmes de poli(dimetilsiloxano) (PDMS) e de triacetato de celulose (TAC), seletivos ao dióxido de carbono, a partir de soluções poliméricas. Os filmes densos sintetizados foram avaliados com relação às propriedades de transporte aos gases puros N2, CO2 e CH4. O coeficiente de solubilidade dos gases nos filmes foi determinado através da técnica do decaimento de pressão em uma unidade de bancada construída neste trabalho especialmente para este fim. A permeabilidade dos gases foi avaliada em um sistema de bancada e a morfologia das membranas foi estudada através de Microscopia Eletrônica de Varredura. Os resultados dos testes mostraram que a escolha do material suporte dos filmes poliméricos é essencial para obter-se uma camada seletiva fina e íntegra. As membranas de PDMS foram as que apresentaram melhores resultados, com seletividade ideal ao par CO2/CH4 de até 4,1 e permeabilidades semelhantes à literatura, enquanto que as membranas de TAC não apresentaram fluxos dos gases e seletividades satisfatórios nas condições testadas.
Membrane gas separation is a well-accepted technology, but it is still under continuous development, mainly in aspects related to the production of membranes with high permeability and selectivity. Natural gas (NG) purification can be mentioned as an outstanding application of membrane based gas separation processes, which has grown significantly over the years due to the increasing demand for this product and higher requirements regarding its quality. Most applications of membranes in NG purification are related to the carbon dioxide removal with polymeric membranes. Adequate balance between permeability and selectivity constitutes a fundamental aspect in the performance of these membranes, since the separation factor generally decreases with the increase in the permeability of the most permeable component. These properties of the polymeric membranes are governed by the differences of mobility and solubility of each permeant through the polymeric matrix and by the structure of this matrix, with the transport properties of gases through a membrane differing significantly between elastomeric and glassy materials. Although there are many studies published on gas separation processes, in Brazil there is still lack of investments related to the production of membranes and their use in processes. In this context, the goal of this study was to synthesize poly(dimethylsiloxane) (PDMS) and cellulose triacetate (CTA) films, selective to carbon dioxide. The dense films synthesized from polymeric solutions were evaluated with respect to the transport properties of three pure gases (N2, CO2 and CH4). The solubility parameter (or sorption coefficient) of the gases in the polymeric films was determined using the pressure decay method, in a unit built as part of the present work specifically for this purpose. The gas permeability was assessed in a bench scale system and the morphology of the membranes was studied using Scanning Electron Microscopy. The results obtained showed that the choice of membrane support material is essential to obtain a thin and integral selective polymeric layer. PDMS membranes showed the best performance, with the ideal selectivity of pair CO2/CH4 up to 4.1 and values of permeability similar to those reported in the literature, while the CTA membranes did not present satisfactory values of permeate flux and gas selectivity under the conditions considered.

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Baldasso, Camila. "Fracionamento dos componenetes do soro de leite através da tecnologia de separação por membranas." reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS, 2011. http://hdl.handle.net/10183/37385.

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Abstract:

O soro de leite é produzido indiretamente na produção de laticínios em grandes volumes, e na maioria das indústrias brasileiras é encarado como um efluente, que quando não tratado gera um sério problema ambiental. A identificação de alternativas para um adequado aproveitamento do soro de leite é de fundamental importância em função de sua qualidade, do seu volume e de seu poder poluente. Ao mesmo tempo, o processamento do soro em produtos diversos contribui para a melhoria do meio ambiente e proporciona ganhos às indústrias. O objetivo geral deste trabalho é a melhoria na utilização do soro de leite pelas indústrias de laticínios, desta forma, diminuir a poluição gerada por este setor e agregar valor ao subproduto da produção de queijo. Para alcançar esta meta, foram testados diferentes processos de separação com membranas (PSM) que podem ser utilizados isoladamente ou de modo combinado, para separar os diversos componentes do soro de leite, e, assim realçar as suas propriedades específicas. A partir de uma solução de soro de leite, tratada por ultrafiltração (UF) associada à diafiltração (DF) obteve-se duas correntes: o concentrado, com alto teor proteico, e o permeado, composto de lactose e sais. O permeado obtido na primeira etapa (UF/DF) foi tratado com sistemas de membranas (eletrodiálise - ED) para obter uma fração rica em lactose, com baixa concentrações de sais. O objetivo é gerar um produto com elevada concentração e pureza de lactose, para ser utilizado em indústrias de alimentos, biotecnológica e farmacêutica. Diferentes soluções de eletrodos foram testadas para melhorar a eficiência do processo de ED. O efluente final, água e sais – oriundos da ED, foi tratado com osmose inversa (OI) visando a recuperação de água livre de sais e da corrente rica em sais no processo resultando desta forma em um descarte mínimo de efluentes. Ainda, foram realizados experimentos de fracionamento das proteínas de soluções de soro de leite reconstituído, in natura e concentrados proteicos. Esta etapa é conveniente, pois propriedades específicas das proteínas muitas vezes não são percebidas no soro e em concentrados proteicos, devido as interações de proteínas específicas com outros componentes. Paralelamente, estudos de simulação numérica do fracionamento das proteínas do soro do leite foram realizados com o intuito de verificar características do escoamento. Adicionalmente, foi necessária a caracterização das membranas por medidas de retenção, para compreensão de características das membranas de UF. Os resultados mostram que os processos de separação por membranas são adequados para o fracionamento dos componentes do soro de leite: cerca de 70% da proteína, 90% da lactose e 50% da água foram recuperados.
Whey is indirectly produced in the manufacture of dairy products in large volumes, and most of the brazilians industries still considers as an effluent, when untreated causes a serious environmental problem. The identification of alternatives for a suitable use of whey has a fundamental importance because its quality, volume and high organic load. At the same time, the processing of various whey products contributes to the improvement of the environment and provides gains to industries. The overall objective in this work is to improve the use of whey by the dairy industry, and this way, reduce pollution generated by this sector and add value to byproduct of cheese production. To achieve this objective different processes of separation with membranes were testing, that can be used isolate or in combination, to separate the various components of whey in order to improve their specific properties. Since a solution of whey treated by ultrafiltration (UF) associated with diafiltration (DF) was obtain two streams: the concentrate: with high protein concentration and the permeate: consisting of lactose and salts. The permeate of the first stage (UF/DF) was treated with membrane systems (electrodialysis - ED) to obtain a fraction rich in lactose and lower salt concentrations. The objective is to generate a product with high purity and concentration of lactose, to be used in food, biotechnology and pharmaceutical industries. Different electrodes solutions were test to improve the efficiency of ED. The final effluent, water and salt (from the ED), was treated with reverse osmosis (RO) to recovery free water of salts and a rich salts stream, and, consequently, minimize the generation of effluents. In addition, experiments were performed for the fractionation of whey proteins. For these were use solutions: reconstituted whey, fresh whey and whey protein concentrate. This step is necessary because the specific properties of proteins are not often perceived whey and protein concentrates, due to interactions of proteins with other components. In parallel, numerical simulation studies of the whey proteins fractionation were performed in order to determine flow characteristics. Additionally, it was necessary to characterize UF membranes by retention measures for understanding its characteristics. The results shows that membrane separation processes are appropriate for the fractionation of whey components: about 70% protein, 90% lactose and 50% of water were recovered.

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Diel, Jefferson Luís. "Caracterização funcional de membranas cerâmicas de micro e ultrafiltração." reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS, 2010. http://hdl.handle.net/10183/25892.

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Abstract:

A caracterização de membranas consiste na determinação de duas naturezas de parâmetros: a natureza morfológica (tamanho de poro, distribuição de tamanho de poro, espessura efetiva da pele e porosidade superficial) e a natureza funcional (fluxo permeado e capacidade seletiva). Essa caracterização é importante, pois permite a previsão da utilização ideal da membrana no processo de separação e possibilita a determinação prévia do comportamento e interação da membrana com a solução da alimentação, visto que no processo de fabricação de membranas não existem procedimentos padronizados e cada fabricante tem um modo de caracterização diferente para a classificação nominal de suas membranas fornecidas. O objetivo principal desse trabalho está em comprovar experimentalmente as características funcionais de três membranas de ultrafiltração (UF), com massas molares de corte (MMC) de 5 kDa (UF5), 20 kDa (UF20) e 50 kDa (UF50) e duas de microfiltração (MF), com tamanhos nominais de poros de 0,1 μm (MF1) e 0,4 μm (MF4). Para tanto, características relativas ao fluxo permeado, permeabilidade hidráulica, retenção da membrana, compactação e fouling foram avaliadas. O presente trabalho foi executado em três etapas distintas: (1) verificação experimental da compactação das membranas; (2) determinação do fluxo permeado e permeabilidade hidráulica (Lp) das membranas; e (3), avaliação da retenção e da tendência ao fouling das membranas. Os resultados de avaliação do fluxo permeado e consequente obtenção da Lp das membranas foram similares aos resultados encontrados em trabalhos anteriores com membranas de UF. Porém, a Lp não pode ser comparada com experimentos de outros autores, uma vez que cada membrana apresenta características diferentes entre si, tais como porosidade, tortuosidade, tamanho de poro, espessura da membrana. O fouling foi percebido durante os experimentos de retenção, à medida que as diferentes soluções de PEG eram recirculadas no sistema de filtração. Duas membranas de ultrafiltração (UF) foram caracterizadas quanto à capacidade seletiva. As membranas UF5 e UF20 apresentam MMC nominal de 5 kDa e 20 kDa, respectivamente. Os valores experimentais estimados par a MMC destas membranas foram de 10 kDa para UF5 e de 25 kDa para UF20. Este trabalho evidencia a importância de se caracterizar membranas no sentido de se determinar as melhores condições de operação e, desta forma, tornar os processos mais eficientes.
Membrane characterization leads to the determination of structural and morphological parameters (pore size, pore size distribution, effective film thickness and surface porosity) and, also the functional parameters (permeate flux and selectivity). The characterization of commercial membranes in membrane separation applications is important in order to understand better the transport through the membranes and have a more efficient process. Although membrane manufacturers give some information about the membranes, these information could not be very accurate because there is no standard characterization procedures and each manufacturer applies different techniques to characterize their membranes. The aim of this study is to determine experimentally the functional parameters of three different ultrafiltration (UF) membranes with molar weight cutoffs (MWCO) of 5 kDa (UF5), 20 kDa (UF20) and 50 kDa (UF50) and two microfiltration (MF) membranes, nominal pore size 0.1 μm (MF1) and 0.4 μm (MF4). The characteristics related to permeate flux, retention, hydraulic permeability, compaction and fouling phenomena were evaluated. The results of membrane hydraulic permeability obtained from permeate flux measurements in different transmembrane pressures were similar to previous work with the same UF membranes. However, the hydraulic permeability cannot be compared with experiments of other authors, since each study involves different membranes, with different characteristics, such as porosity, tortuosity, pore radius, membrane thickness. The fouling tendency of the membranes was observed during the experiments, when different PEG solutions were used. Two UF membranes were evaluated for the selective capacity experiment. The membranes UF5 and UF20 have a MWCO rated at 5 kDa and 20 kDa, respectively, informed by the manufacturer. The experimental values found, however, were 10 and 25 kDa for UF5 and UF20, respectively. This work shows the importance of membrane characterization in order to determine the best application and achieve a more efficient process.

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Veiga, Itiara Gonçalves. "Produção e caracterização de membranas de quitosana associada com outros biopolímeros para liberação controlada de anti-inflamatórios." [s.n.], 2012. http://repositorio.unicamp.br/jspui/handle/REPOSIP/266664.

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Abstract:

Orientadores: Angela Maria Moraes, Paulo de Tarso Vieira e Rosa, Hermínio Cipriano de Sousa
Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica
Made available in DSpace on 2018-08-21T13:49:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Veiga_ItiaraGoncalves_D.pdf: 7420007 bytes, checksum: 72fa5c4f048822ac905a8b95278e63f3 (MD5) Previous issue date: 2012
Resumo: O corpo humano é recoberto por aproximadamente 2 m2 de pele, e lesões cutâneas, além de causarem danos físicos, mecânicos e térmicos, podem também afetar as funções fisiológicas de outros tecidos, gerando desordens fisiológicas. As membranas desenvolvidas para o tratamento de lesões de pele podem ser constituídas por vários tipos de polímeros, sendo a quitosana um dos mais estudados. Diversos polissacarídeos como alginato, xantana, pectina, goma guar e goma arábica, são capazes de formar complexos com a quitosana, podendo tal combinação contribuir para a melhoria das propriedades das membranas usadas como curativos. Neste contexto, o presente trabalho teve por objetivo o estabelecimento de metodologias de preparação e a caracterização de membranas de quitosana e outros biopolímeros, a fim de selecionar as formulações mais adequadas para uso como dispositivo de liberação controlada de fármacos, mais especificamente dos anti-inflamatórios não esteróides diclofenaco de sódio, cetoprofeno e piroxicam, utilizando três formas de incorporação (adição dos fármacos durante a formação da membrana, absorção de solução contendo o fármaco e impregnação de fármaco na presença de CO2 supercrítico). As membranas foram caracterizadas quanto à morfologia, à espessura, à resistência mecânica, à capacidade máxima de absorção de diferentes soluções aquosas, à perda de massa quando expostas a diferentes soluções aquosas simulando fluidos corpóreos, à sorção e permeabilidade ao vapor, à biocompatibilidade in vitro, à eficiência de incorporação do fármaco e à cinética de sua liberação. Membranas de quitosana associada com os polímeros xantana, pectina ou goma guar foram obtidas com sucesso. Estas membranas foram caracterizadas de acordo com as metodologias citadas anteriormente e apresentaram propriedades adequadas para os processos de incorporação. A incorporação de diclofenaco de sódio e piroxicam pelos três métodos propostos foi realizada, apresentando melhores resultados quando a adição dos fármacos foi realizada durante o processamento. Foi possível também incorporar o diclofenaco de sódio por absorção, porém foram observadas baixas eficiências de incorporação (inferiores a 2,7 %) na presença de meio supercrítico. Já para o piroxicam e o cetoprofeno foram obtidas baixas eficiências na incorporação por absorção (menores que 1%), mas resultados relevantes foram alcançados no processo em alta pressão. Nas condições testadas, os fármacos apresentaram liberação na primeira hora de contato, verificando-se que as membranas produzidas não apresentam capacidade de controle da liberação dos agentes ativos
Abstract: The human body is covered by approximately 2 m2 of skin. Skin lesions, in addition to cause physical, mechanical and/or thermal damages, may also affect the physiological functions of other tissues. Membranes developed to treat lesions can be constituted by several types of polymers, being chitosan one of the most studied. Polysaccharides such as alginate, xanthan, pectin, guar gum and arabic gum are capable to form complexes with chitosan that may contribute to improve the properties of membranes used as wound dressings. In this context, this work aimed the development of methodologies to prepare chitosan-based membranes and their characterization, intending to select adequate formulations to be used as delivery devices for three anti-inflammatory agents, namely sodium diclofenac, ketoprofen and piroxicam.The drugs were incorporated by three techniques: addition directly into the polymeric mixture, absorption of drug from solution and supercritical impregnation. The membranes were characterized regarding to morphology, thickness, tensile strength, strain at break, swelling capacity in different aqueous solutions, percentage of mass loss after prolonged exposure to the same media, vapor sorption and permeability, biocompatibility in vitro, drug incorporation efficiency and release kinetic. Chitosan membranes associated with xanthan, pectin or guar gum were successfully prepared and showed properties suitable for the processes of drug incorporation. The incorporation of sodium diclofenac and piroxicam through the three methods proposed was performed, and the most appropriate results were attained when drug addiction was performed during membrane processing. It was also possible to incorporate sodium diclofenac by absorption, but low incorporation efficiencies were observed (below 2.7%) in the presence of the supercritical fluid. For piroxicam and ketoprofen, low incorporation efficiencies were obtained by absorption (less than 1%), but significant results have been achieved in the process at high pressure. Under the conditions tested, the release of all drugs occurred in the first hour of contact, what indicated that the membranes produced were not capable to control the release of the active agents used
Doutorado
Desenvolvimento de Processos Biotecnologicos
Doutor em Engenharia Química

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Monteiro, Flávia Silva. "Obtenção de suco de amora-preta (Rubus spp.) concentrado em antocianinas utilizando processos de separação por membranas." [s.n.], 2011. http://repositorio.unicamp.br/jspui/handle/REPOSIP/254799.

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Abstract:

Orientadores: Luiz Antonio Viotto, Lourdes Maria Correa Cabral
Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos
Made available in DSpace on 2018-08-18T16:05:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Monteiro_FlaviaSilva_M.pdf: 1954883 bytes, checksum: a33e4f6f0c6378dd8256cd98b44333ad (MD5) Previous issue date: 2011
Resumo: As amoras-pretas (Rubus spp.), além de serem boas fontes de vitaminas e minerais, são ricas em antioxidantes naturais, como os ácidos fenólicos e flavonóides, entre eles as antocianinas, que também conferem ao suco coloração altamente atrativa, embora o tornem instável a tratamentos térmicos severos, que podem resultar em produtos escurecidos e de sabor alterado. A busca dos consumidores por alimentos que preservem suas características sensoriais e nutricionais após o processamento industrial tem levado as indústrias a investir em novas tecnologias menos agressivas à matéria-prima inicial, para adequar-se a essa nova tendência de mercado. Neste contexto, este trabalho teve como objetivo a obtenção de suco de amora-preta concentrado em antocianinas, utilizando processos de separação por membranas, especificamente a microfiltração (MF), ultrafiltração (UF) e nanofiltração (NF). O suco foi obtido a partir do despolpamento de frutos de amora-preta (Rubus spp.) em despolpadeira com peneira de 0,8 mm e submetido aos processos de centrifugação e hidrólise enzimática, a fim de padronizar o teor de sólidos insolúveis e reduzir sua viscosidade e consequentemente aumentar o fluxo permeado do processo. Os processos de MF, UF e NF foram avaliados individualmente e acoplados entre si, tendo como variáveis de resposta o fluxo permeado, o teor de antocianinas e a capacidade antioxidante. Todos os processamentos foram realizados em um sistema com módulo quadro e placas com membranas a base de polímero fluorado e com tamanho de poro de 0,15 µm (MF), membranas de polissulfona com cut off de 20 kDa (UF) e membrana composta com rejeição ao MgSO4 maior que 98% (NF), com recirculação da corrente de retido e recolhimento contínuo do permeado, a 35°C e pressão aplicada à membrana de 5 bar (MF), 10 bar (UF) e 20 bar (NF). O fluxo permeado foi menor na ultrafiltração, a retenção de antocianinas foi eficiente na nanofiltração e ocorreu um aumento da capacidade antioxidante na fração retida comparado à alimentação, de aproximadamente 2 vezes na MF e NF e em 2,4 na UF. Observou-se também que o teor de antocianinas foi mantido na micro e ultrafiltração comprovando a eficácia da tecnologia de membranas na manutenção desta importante característica do suco de amora-preta, motivando a continuidade da pesquisa na aplicação deste processo para a obtenção de novos produtos com maior valor agregado
Abstract: Blackberries (Rubus spp.), besides being good sources of vitamins and minerals, are rich in natural antioxidants such as phenolic acids, flavonoids and anthocyanins that causes attractive juice staining, but at the same time, makes it severely unstable to thermal treatment, which can result in dark products and altered taste. The search for food consumers to preserve natural nutritional and sensory characteristics after processing has led food industries to invest in new technologies less harmful to the initial raw material and to adapt to this new market trend. In this context, this study aimed to obtain blackberry juice concentrated in anthocyanins, using membrane separation processes, specifically microfiltration (MF), ultrafiltration (UF) and nanofiltration (NF). The juice was obtained by pulping the fruit of blackberry (Rubus spp.) fruits using a removal device with a 0.8 mm sieve. This juice was then subjected to the centrifugation process and enzymatic hydrolysis in order to standardize the amount of insoluble solids, and reduce its viscosity and consequently increase the permeate flux of the process. The processes of MF, UF and NF were evaluated individually and coupled together with response variables such as the permeate flux, the anthocyanin content and antioxidant capacity. All the process were carried out in a plate and frame module with membrane-based fluoropolymer and pore size of 0.15 micrometre (MF), polysulfone membranes with cut off 20 kDa (UF) and composite membrane with MgSO4 rejection of greater than 98% (NF), with recirculation of the retentate stream and continuous collection of the permeate at 35 °C as well as pressures applied to the membrane of 5 bar (MF), 10 bar (UF) and 20 bar (NF). The permeate flux was lower in ultrafiltration, and the anthocyanin retention in nanofiltration was effective; there was an increase in antioxidant capacity in the retained fraction compared to food, of approximately two times the MF and NF and 2.4 at UF. Additionally, it was observed that the anthocynanin's content was preserved in the micro- and ultrafiltration, proving the efficiency of the membrane technology to maintain this important feature of the blackberry juice, motivating continued research in applying this process to obtain new products with higher added value
Mestrado
Engenharia de Alimentos
Mestre em Engenharia de Alimentos

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Guastalli, Andrea Raquel. "Estudio sobre la Aplicación de la Tecnología de Membranas para la Recuperación del Ácido Fosfórico de las Aguas de Lavado en el Proceso de Anodizado del Aluminio." Doctoral thesis, Universitat de Barcelona, 2006. http://hdl.handle.net/10803/69956.

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Abstract:

La anodización es un proceso electrolítico que convierte la superficie metálica en un recubrimiento de óxido insoluble. El aluminio es el material anodizado con más frecuencia. El llamado “abrillantado” del aluminio se realiza comúnmente con baños de ácido fosfórico concentrado. Después de la anodización, las piezas deben enjuagarse cuidadosamente, y es en ésta operación en la que se produce una dilución de la solución del baño arrastrada en la capa de óxido formada. Es en este aspecto donde se plantea la mejora de la calidad medioambiental del sector mediante un plan de recuperación y reutilización de los ácidos diluidos en las aguas de lavado, especialmente del ácido fosfórico. Las membranas son una herramienta atractiva que ofrece un amplio rango de aplicaciones, especialmente en el campo de la alimentación, bebidas, bioquímica, etc. Hay muchos ejemplos que pueden encontrarse en el tratamiento de efluentes, la desalinización de aguas o la concentración de soluciones. La separación de diferentes componentes se consigue por la acción de una membrana separadora y por la influencia de una fuerza impulsora a ambos lados de la membrana (presión, concentración, campo eléctrico). Son objetivos de este trabajo: Realizar un aporte a la investigación sobre la recuperación de materia prima en efluentes industriales mediante técnicas de membrana El eficaz aprovechamiento de la materia prima mediante el reciclado de los ácidos a los baños de anodizado La reducción del volumen de aguas residuales finales, con la correspondiente reducción en la contaminación ambiental del medio receptor La elaboración de una propuesta técnico-económica innovadora en el sector del recubrimiento metálico Los principales resultados obtenidos son: Se ha encontrado que las membranas de nanofiltración DK de Osmonics y la MPF-34 de Koch permiten una adecuada separación entre el Al3+ y los ácidos fosfórico y sulfúrico de las aguas de lavado. Los rechazos promedio (del ensayo de concentración) de Al3+ y H3PO4 para la membrana MPF-34 son de 99,7% y de 66,9% respectivamente y para la membrana DK de 99,5% y de 32,3% respectivamente. - Se han desarrollado expresiones para poder estimar adecuadamente los rechazos de Al3+, H3PO4 y H2PO4- en función de la composición del alimento con la membrana MPF-34. Se ha visto que estos valores son los intrínsecos de la membrana. Estas expresiones se obtuvieron mediante un estudio fenomenológico debido a que la complejidad del problema no permite hacerlo desde el punto de vista mecanístico. Se ha encontrado que la estabilidad de la membrana DK en el medio ácido del alimento es suficiente para asegurar un funcionamiento adecuado a nivel industrial. Un tratamiento utilizando la membrana DK permite una recuperación del 73% del ácido fosfórico. En el ácido fosfórico recuperado la relación Al/H3PO4 es de 0,11% en peso mientras que en la disolución alimento inicial era de 6%. Se ha visto que las membranas tanto poliméricas como cerámicas con un PMC de 1000 Da o más no permiten una recuperación adecuada del ácido fosfórico, debido a que el máximo rechazo de Al alcanzado ha sido del 58%. Para las condiciones estudiadas y debido a la naturaleza del las disoluciones tratadas la electrodiálisis no permite una recuperación adecuada del ácido fosfórico Se ha visto que la UFAP no permite separar el Al debido a que no es posible formar complejos Al-Polímero en medios ácidos como el del alimento. La adición de especies que permitan variar el pH de las disoluciones complicaría la recuperación del ácido debido a la presencia de impurezas adicionales.
Most of the hazardous waste in a metal finishing operation comes from the wastewater generated by rinsing operations. The acidic solution that is dragged out from the bath into the following rinsing tanks is the primary source of contamination of rinse water. The use of acidic solutions is very common in metal processing. Sulphuric acid, hydrochloric acid, phosphoric acid, chromic acid and nitric acid are used in chemical bath for anodising, galvanising, brightening, plating and pickling process. The known strategies to reduce the pollution in the wastewater effluent are based on the recovery of contaminant compounds to be recycled to the process reducing the expense in fresh compounds. By definition, recycling includes all measures in order to reduce volume of effluent by recovery raw materials from wastewaters. Membrane separation has become a competitive technology to traditional water treatment processes because of highly effective in removing most inorganic and organic contents to produce a very pure effluent.

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Freitas, Sindelia Silva de. "Despirogenação de soro antiofidico : adsorção seletiva em membrana de quitosana." [s.n.], 2001. http://repositorio.unicamp.br/jspui/handle/REPOSIP/266414.

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Abstract:

Orientador: Sonia Maria Alves Bueno
Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica
Made available in DSpace on 2018-08-01T04:23:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Freitas_SindeliaSilvade_M.pdf: 2917291 bytes, checksum: a7ddc74ca932328e3ca1c767ce60ad33 (MD5) Previous issue date: 2001
Resumo: A indústria farmacêutica enfrenta dificuldades com relação a susceptibilidade de seus produtos à contaminação por endotoxinas (ETs). Estas moléculas são lipopolissacarídeos presentes na parede externa de bactérias Gram negativas e devido apresentar alta toxicidade a sua remoção é essencial para administração parenteral segura. Este trabalho visou a remoção de ETs de soro antiofidico, produto farmacêutico que consiste na única forma de tratamento de vítimas de acidentes antiofidicos. A técnica utilizada foi a filtração em membrana reticulada de quito sana por esta demonstrar potencial para a interação com endotoxinas. A membrana de quito sana foi sintetizada em nosso laboratório e apresentou valores de vazão, tensão e área de adsorção (13 rnL.min°1, 0,81 MPa e 15,9 cm2, respectivamente) adequados para a execução dos experimentos. Inicialmente, investigou-se a existência de adsorção de anticorpos do soro na membrana e notou-se que em soluções tamponantes acetato de sódio pH 5,0 e Tris-HCI pH 7,0 (4,25% e 4,67%, respectivamente) obteve-se uma menor adsorção. Em seguida, estudou-se a adsorção de ETs em membranas a partir das soluções tamponantes definidas anteriormente. Neste estudo verificou-se que em tampão Tris-HCI pH 7,0 foram alcançados maiores porcentagens de remoção (97,7% e 99,0% para soluções contaminadas nas concentrações de 150 EU.rnL-1e 1000 EU.rnL-t, respectivamente). Na despirogenação de soluções de soro antiofidico contendo baixa concentração de anticorpos (1 mg.rnL-1) altos valores para a remoção de endotoxinas e recuperação de anticorpos foram observados, chegando a apresentar 1 % de endotoxinas remanescentes e 94,6% de proteína recuperada no produto final inicialmente contaminado com 1000 EU.rnL-1. Os resultados obtidos para a remoção de ETs de soluções de soro contendo alta concentração de anticorpos (cerca de 15 mg.rnL-1), também foram significativos quanto a eficiência de remoção de ETs e recuperação de anticorpos para soluções inicialmente contaminadas com 1000 EU.rnL-1 (98,7% e 82% de ET removida e de proteína recuperada, respectivamente). Além disso, notou-se também que o aumento na concentração de anticorpos resultou em uma maior dificuldade na recuperação destes, sem contudo representar uma dificuldade ao processo de remoção por adsorção
Abstract: Contamination of therapeutic solutions by endotoxins (ET's) are ofmajor concem in the pharmaceutical industry. The ET's are lipopolyscaccharides found in the outer cell membranes of Gram-negative bacteria and are known to cause strong reactions in man after intravenous application. For this reason, the removal of ET's ftom therapeutic solutions is a major challenge in downstream processing. In this work, we studied the removal of ET' s ftom snake antivenom serum, the therapeutic employed on the treatment of snake bite accidents. The technique studied for the this removal was the membrane filtration using cross-linked chitosan membranes. We investigated the chitosan membrane synthesis that presented appropriated features of flowrate, resistance to stress and adsorption area (13 rnL.min-l, 0,81 MPa and 15,9 cm2, respectively). The adsorption of proteins (antibodies) and ET's on the membrane was also investigated. The influence of three different buffer systems (Tris-HCI, sodium acetate and phosphate) on the adsorption of antibodies was studied. The best conditions found (lower antibody adsorption) were: pH 5,0 using acetate buffer, and pH 7,0 using Tris-HCI buffer (4,25% and 4,67% of antibody adsorption, respectively). The adsorption of ET's on the membrane when using the selected conditions was studied. Higher ET clearances were obtained using the Tris-HCI pH 7,0 buffer (97,7% and 99,0% for solutions containing initial ET concentrations of 150 and 1000 EU.rnL-
Mestrado
Desenvolvimento de Processos Biotecnologicos
Mestre em Engenharia Química

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Muñoz, Guerrero Hernán Patricio. "Gestión medioambiental de salmueras de desalado de bacalao. Tratamiento mediante tecnología de membranas." Doctoral thesis, Universitat Politècnica de València, 2010. http://hdl.handle.net/10251/8546.

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El desalado de bacalao es una operación que involucra procesos de transferencia de materia, donde principalmente se transfieren iones Na+ y Cl- y proteinas solubles, por lo que la gestión medioambiental de este vertido se hace necesaria. La tecnología de membranas es una opción que permite en forma simultánea concentrar estas disoluciones y separar selectivamente sus componentes. El objetivo de este trabajo fue el estudio de la viabilidad técnica del tratamiento de una salmuera residual, proveniente del desalado de bacalao, a través de tecnología de membrana para su gestión medioambiental. La salmuera residual utilizada en las diferentes experiencias fue obtenida del desalado de filetes de bacalao salado, en una relación de 1:7 partes en masa bacalao:agua. El análisis de los fenómenos de transferencia de materia indicaron que los principales componentes transferidos fueron agua y NaCl y, en menor proporción, proteínas y sustancias nitrogenadas. En las pruebas de filtración frontal se observó que el pH de la salmuera afecta directamente a la carga de las proteínas, y por tanto a las fuerzas repulsivas entre las moléculas. Se determin las mejores condiciones (mayor flujo de permeado y menor presencia de SV en el permeado) se logran para un valor de pH de 6,5. Tanto en la MF como en la UF se estableció que la presión es determinante en la densidad de flujo de permeado y en el ensuciamiento de la membrana. La MF como pretratamiento amplia el rango de presiones en que J es manejado por la fuerza impulsora, sin embargo implica un costo adicional. Los resultados de las experiencias de UF en modo concentración mostraron que el índice de rechazo de proteínas fue superior al 98%, mientras que la DQO disminuyó en un 27±2 % y la DBO5 en un 74±1 %. Los resultados obtenidos demuestran la factibilidad tecnológica de la aplicación de la de tecnología de membrana en la remoción de las partículas coloidales presentes en la salmuera residual del desalado de bacalao.
Muñoz Guerrero, HP. (2010). Gestión medioambiental de salmueras de desalado de bacalao. Tratamiento mediante tecnología de membranas [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/8546
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Dallan, Paula Rulf Marreco. "Sintese e caracterização de membranas de quitosana para aplicação na regeneração de pele." [s.n.], 2005. http://repositorio.unicamp.br/jspui/handle/REPOSIP/267454.

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Abstract:

Orientador: Angela Maria Moraes
Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica
Made available in DSpace on 2018-08-05T05:50:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dallan_PaulaRulfMarreco_D.pdf: 8244755 bytes, checksum: 6daf189fe9255ded7946b05fde2994d7 (MD5) Previous issue date: 2005
Resumo: A quitosana é um polissacarídeo atóxico, biocompatível e biodegradável, que possui propriedades antimicrobiana e cicatrizante e, em decorrência destas propriedades, apresenta grande potencial de uso na confecção de biomateriais. Neste contexto, o objetivo deste trabalho foi a realização de um estudo sistemático quanto à influência da concentração da solução de partida de quitosana no custo e nas características físicas (morfologia, espessura, grau de hidratação e cristalinidade), mecânicas (resistência mecânica e ductilidade) e biológicas (resistência à degradação enzimática, adesão e proliferação celular) de membranas densas de quitosana para uso no tratamento de queimaduras, bem como quanto ao efeito da substituição de parte da quitosana utilizada na formulação dos materiais por quitina e/ou glicerol. A influência da técnica de esterilização nas características das membranas sintetizadas (morfologia, espessura, propriedades mecânicas e citotoxicidade) foi avaliada utilizando-se três diferentes agentes de esterilização (etanol a 70%, óxido de etileno e radiação gama). O óxido de etileno foi aquele que apresentou os resultados mais promissores em termos de manutenção das características iniciais dos biomateriais sintetizados, sendo, portanto, selecionado como o agente de esterilização das membranas de quitosana obtidas ao longo do desenvolvimento deste trabalho. O estudo sistemático das características das membranas densas de quitosana contendo quitina e/ou glicerol em suas composições mostrou que o uso de uma solução de quitosana mais concentrada (2,5% m/m) eleva o custo das membranas, mas, em contrapartida, confere a estes materiais, maior espessura no estado úmido, resistência mecânica e ductilidade além de dificultar a degradação dos mesmos quando em presença da enzima lisozima, característica esta importante quando do uso destes materiais como curativos temporários não biodegradáveis. A substituição de parte da quitosana por quitina permite a obtenção de membranas de menor custo, porém com capacidade de absorção de líquidos e propriedades mecânicas inferiores às observadas para as membranas formadas exclusivamente por quitosana. Tal substituição promove ainda aumento da espessura (seca e úmida) dos materiais bem como redução na cristalinidade dos mesmos, além de torná-los mais susceptíveis à ação da lisozima. Assim como quando da substituição por quitina, o uso do glicerol reduz o custo das membranas bem como a espessura úmida, a cristalinidade e o tempo de degradação das mesmas quando em presença da lisozima. Nenhuma das composições sintetizadas mostrou-se favorável à adesão de células Vero em suas superfícies. A análise global dos resultados indicou que a maioria das composições apresentou características adequadas para utilização como curativos temporários não biodegradáveis sendo as membranas compostas somente por quitosana e obtidas a partir de uma solução a 2,5%, aquelas que mostraram os resultados mais promissores de uso para esta finalidade. Ensaios complementares de determinação da permeabilidade destes materiais ao vapor d¿água e ao oxigênio mostraram que os mesmos apresentavam valor adequado quanto à passagem do vapor d¿água, porém comportamento aquém do desejado quanto à passagem do oxigênio. Para suprir tal deficiência, membranas de quitosana do tipo densas de menor espessura e membranas do tipo porosas foram sintetizadas, porém, apenas a porosidade apresentou influência na propriedade em estudo. Palavras-chave: quitosana, quitina, glicerol, biomaterial, membrana, curativo, queimadura
Abstract: Chitosan is an atoxic, biocompatible and biodegradable polysaccharide with bacteriostatic and healing properties showing potential use in biomaterial synthesis. In this context, the aim of this work was to study the effects induced by chitosan solution concentration and by chitin and glycerol incorporation in the total raw material cost, physical (morphology, thickness, cristallinity and swelling ratio), mechanical (tensile strength and percentage of strain at break) and biological properties (resistance to enzymatic degradation, cell adhesion and proliferation) of dense chitosan membranes with potential use as burn dressings. The influence of sterilization technique on the chitosan membrane characteristics (morphology, thickness, mechanical properties and cytotoxicity) was evaluated using three different sterilization agents (70% ethanol, ethylene oxide and gamma radiation). According to the results obtained, ethylene oxide was considered the most adequate agent to sterilize chitosan membranes since it kept their starting characteristics having been chosen as the sterilizing agent of the biomaterials obtained in this work. The systematic study concerning the effects induced by chitosan solution concentration and by chitin and glycerol incorporation on dense chitosan membranes showed that the use of the most concentrated chitosan solution (2.5% w/w) increases the biomaterials cost but improves the membranes wet thickness, mechanical resistance and ductility, and reduces the degradation degree of the materials after two months of exposure to lysozyme, an important characteristic for biomaterials used as temporary non-biodegradable burn dressings. Chitin incorporation reduces the membranes cost but decreases their swelling ratio and mechanical properties if compared to the membranes composed exclusively by chitosan. Such incorporation also promotes an increase in membranes thickness (dry and wet), reduction in their cristallinity as well as an increase in the materials degradability after exposure to lysozyme. Glycerol incorporation reduces the membranes cost, wet thickness and cristallinity and increases the membranes degradability after exposure to lysozyme. Strong cell adhesion was not observed in any of the tested membrane formulations. The overall results indicate that the majority of the prepared membranes meet the performance requirements of temporary non-biodegradable burn dressings and the membranes composed exclusively by chitosan obtained using the most concentrated chitosan solution showed the most appropriated results for this application. Despite showing adequate characteristics concerning the water vapor permeability, this formulation did not present high enough oxygen permeability. To overcome this drawback, dense chitosan membranes with lower thickness and porous chitosan membranes were produced but only the porosity has effectively shown influence in this property
Doutorado
Desenvolvimento de Processos Biotecnologicos
Doutor em Engenharia Química

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Rodrigues, Ana Paula. "Preparação e caracterização de membranas de quitosana e alginato para aplicação na terapia de lesões." [s.n.], 2008. http://repositorio.unicamp.br/jspui/handle/REPOSIP/266208.

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Orientador: Angela Maria Moraes
Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica
Made available in DSpace on 2018-08-11T09:35:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Rodrigues_AnaPaula_D.pdf: 12266653 bytes, checksum: 0091b801b742b9245223c7939d5484c2 (MD5) Previous issue date: 2008
Resumo: As membranas poliméricas destinadas ao tratamento de lesões cutâneas ou internas podem ser constituídas por vários tipos de polímeros, sendo a quitosana e o alginato compostos freqüentemente empregados para tal finalidade. Enquanto a quitosana é um aminopolissacarídeo derivado da quitina, o alginato é um polissacarídeo extraído de algas. Ambos são atóxicos, biocompatíveis e facilitam a cicatrização de feridas. Frente a isto, a obtenção de membranas de quitosana-alginato para serem utilizadas na terapia de lesões, como curativos, mostra-se de grande relevância. Neste contexto, este trabalho visou o desenvolvimento de metodologia escalonável de preparação e a caracterização de membranas de quitosana e alginato (contendo ou não bacitracina), empregando distintas condições controladas de vazão e agitação durante a mistura dos polissacarídeos. Em adição, o efeito da utilização do plastificante glicerol na preparação das membranas de quitosana-alginato, bem como a comparação das propriedades das mesmas às daquelas constituídas somente por quitosana, foi realizado. As membranas foram caracterizadas quanto à espessura, à capacidade máxima de absorção de diferentes soluções aquosas, à capacidade de drenagem de água, à perda de massa quando estocadas em água e em outros solventes, à resistência mecânica, à permeabilidade ao oxigênio e ao vapor d¿água, à eficácia na proteção contra permeação de bactérias, à eficiência de incorporação de bacitracina, à morfologia de superfície antes e após a exposição à bacitracina, ao desempenho quanto à formação de halo de inibição antes e após a incorporação do fármaco e quanto ao desempenho in vivo. Os resultados mostraram que membranas de quitosanaalginato isentas de glicerol, capazes de absorver em torno de 19,2 g H2O/g membrana seca, com capacidade de drenagem de água de até 14.343 g/m2-dia, resistência à tração em torno de 30 MPa, eficazes contra a permeação de bactérias, com permeabilidade ao vapor d_ água de 2.678 g/m2-dia, eficiência de incorporação de bacitracina de até 25% e desempenho adequado in vivo foram obtidas pelo procedimento proposto, sugerindo assim, que as membranas de quitosana-alginato obtidas neste trabalho apresentam bom potencial para serem utilizadas como curativos temporários na terapia de lesões
Abstract: Polymeric membranes developed to treat cutaneous or internal lesions can be constituted by several types of polymers, being chitosan and alginate frequently employed for this purpose. While chitosan is a deacetylated derivative of chitin, alginate is a natural linear polysaccharide obtained from seaweed. Both polysaccharides are nontoxic, biodegradable and biocompatible, and in addition, show healing properties. In this way, the production of chitosan-alginate membranes designed to be used on lesion terapy, as wound dressings, is particularly relevant. In this context, this work focused the development of a reproducible and easy to scale up methodology to prepare and characterize chitosan-alginate membranes (containing or not bacitracin). Different controlled conditions of flow rate and stirring rate were employed during the mixture of both polysaccharides. In addition, the effects of glycerol utilization on chitosan-alginate membrane characteristics, as well as the comparison of the properties of the obtained membranes to those of membranes containing only of chitosan, was performed. The membranes were characterized regarding thickness, maximum uptake capacity of different aqueous solutions, water drainage ability, percentage of mass loss when stored in water and in other solvents, tensile strength and strain at break, permeability to water vapor and oxygen, effectiveness of protection against bacterial permeation, bacitracin incorporation efficiency, morphology before and after exposure to bacitracin, formation of inhibition zone before and after bacitracin incorporation and in vivo performance. The results obtained showed that glycerol-free chitosan-alginate membranes, able to absorb around 19.2 g H2O/g membrane, with water drainage ability up to 14,343 g/m2-day, tensile strength around 30 MPa, effective against bacterial penetration, with water vapor permeability around 2,678 g/m2-day, bacitracin incorporation up to 25% and adequate performance in vivo can be obtained by the proposed procedure, suggesting that the chitosan-alginate membranes obtained in this work have good potential to be used as temporary dressings on lesions terapy
Doutorado
Desenvolvimento de Processos Biotecnologicos
Doutor em Engenharia Química

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Nogueira, Grinia Michelle. "Hidrogeis e filmes de fibroina de seda para fabricação ou recobrimento de biomateriais." [s.n.], 2009. http://repositorio.unicamp.br/jspui/handle/REPOSIP/267124.

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Orientador: Marisa Masumi Beppu
Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica
Made available in DSpace on 2018-08-12T12:02:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Nogueira_GriniaMichelle_D.pdf: 10640071 bytes, checksum: 8b97ea00f684c6df573ea7e1ab6cc530 (MD5) Previous issue date: 2009
Resumo: Hidrogéis e filmes de fibroína de seda foram preparados e caracterizados com o objetivo de avaliar sua potencial aplicação no campo de biomateriais. Hidrogéis foram obtidos durante a etapa de diálise da solução de fibroína de seda e suas propriedades físicas, químicas, citotoxicidade e potencial de calcificação in vitro foram determinados. Esses materiais apresentaram estrutura tridimensional porosa com resistência mecânica à compressão relativamente alta e grande potencial de calcificar in vitro, sendo possíveis candidatos à aplicação na área de regeneração óssea. Filmes de fibroína de seda com quitosana foram preparados utilizando-se a técnica "Layer-by-Layer". Com esta técnica, foi possível depositar filmes anisotrópicos, com fibras alinhadas na superfície de substratos de silício. Como os biopolímeros em estudo são conhecidamente biocompatíveis, o alinhamento de fibras na superfície do substrato poderia ser explorado como um meio de guiar a adesão e proliferação celular ou ainda agregar resistência mecânica a outros filmes poliméricos. Filmes de fibroína de seda foram também empregados para recobrir pericárdio bovino utilizado na fabricação de válvulas cardíacas. Amostras recobertas com fibroína de seda foram avaliadas quanto à sua propensão à calcificação in vitro e os filmes foram testados quanto a sua citotoxicidade e potencial de adesão e crescimento de células endoteliais. Os resultados indicaram que filmes de fibroína de seda não apresentam citotoxicidade, são compatíveis com células endoteliais e não induzem a calcificação do pericárdio bovino recoberto durante os testes in vitro. Assim, o recobrimento com fibroína de seda pode ser uma alternativa de tratamento do pericárdio bovino para funcionalização da sua superfície. Dos resultados apresentados, concluiu-se que tanto hidrogéis como filmes derivados de fibroína de seda podem ser aplicados no campo de biomateriais, sejam como matrizes para reconstituição óssea, ou filmes para recobrimento e funcionalização da superfície de materiais.
Abstract: Silk fibroin hydrogels and films were prepared and characterized in order to investigate their potential application in the biomaterials field. The hydrogels were obtained during the dialysis step and their physical and chemical characteristics, cell toxicity and compatibility and potential to calcify in vitro were investigated. Those materials presented a porous tridimensional structure, mechanical strength and ability to deposit calcium phosphate crystals during in vitro calcification tests; therefore, silk fibroin hydrogels can probably be used in the bone regeneration field. Silk fibroin films were obtained by using the Layer-by-Layer technique. Bidirectional alignment of silk fibroin fibers was designed by adjusting the substrate position during the dipping process. A potential application to films with alignment of fibers is to guide cell adhesion and proliferation, since the biopolymers used to build the films are known as biocompatible materials. Silk fibroin films were also used to coat bovine pericardium used to fabricate cardiac valves. The coated samples were characterized by in vitro calcification tests and biocompatibility of silk fibroin films was evaluated by citotoxicity tests and their ability to adhere and grow of endothelial cells. The results showed that silk fibroin films are biocompatible and do not induce calcification during in vitro calcification tests, being suitable to coatand functionalize bovine pericardium surface. From the presented results, it can be concluded that silk fibroin hydrogels and films are suitable materials to be explored in the biomaterials field, for bone regeneration or biomaterials surface coating.
Doutorado
Engenharia de Processos
Doutor em Engenharia Química

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Veiga, Itiara Gonçalves. "Uso de xantana em substituição ao alginato em membranas coacervadas de quitosana projetadas para a cicatrização de lesões de pele." [s.n.], 2009. http://repositorio.unicamp.br/jspui/handle/REPOSIP/267059.

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Abstract:

Orientador: Angela Maria Moraes
Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica
Made available in DSpace on 2018-08-13T12:39:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Veiga_ItiaraGoncalves_M.pdf: 5364423 bytes, checksum: 0c76c70a83787dbabce289bdb626f413 (MD5) Previous issue date: 2009
Resumo: O corpo humano é recoberto por aproximadamente 2 m2 de pele e, lesões cutâneas, além de causarem danos físicos, mecânicos e térmicos, podem também afetar as funções fisiológicas de outros tecidos. As membranas desenvolvidas para o tratamento de lesões podem ser constituídas por vários tipos de polímeros, sendo a quitosana um dos mais estudados. Polissacarídeos negativamente carregados como alginato, pectina, carragena e xantana são capazes de formar complexos polieletrólitos (PEC) com a quitosana. Uma das técnicas de preparação de membranas contendo simultaneamente quitosana e poliânion envolve a produção de coacervados das matérias-primas. Membranas de quitosana e alginato foram já detalhadamente estudadas para uso em lesões de pele. Neste contexto, o presente trabalho teve por objetivo o desenvolvimento de metodologia escalonável de preparação de membranas de quitosana-xantana (em substituição ao alginato), estudando-se o efeito do uso de diferentes vazões e relações mássicas durante a preparação do PEC e da reticulação térmica nas propriedades das membranas obtidas. Outros poliânions foram também testados, mas a xantana apresentou as características mais adequadas. As membranas de quitosana-xantana foram caracterizadas quanto à morfologia, à espessura, à capacidade de drenagem de água, à resistência mecânica, à capacidade máxima de absorção de diferentes soluções aquosas e à sua perda de massa quando nelas estocadas. Membranas capazes de absorver até 40 g de H2O, 12 g de solução salina, 5 g de fluído corpóreo simulado e 5 g de soro sanguíneo por grama de amostra foram obtidas, com perda de massa máxima nas mesmas soluções de até 12%. Capacidade de drenagem de água de até 6 Kg/m2.dia e resistência à tração de até 5,5 MPa foram verificadas. Dentre as membranas de quitosana-xantana obtidas, as preparadas a partir de soluções de quitosana e xantana de mesma concentração (0,25%) misturadas a uma vazão de 300 mL/h mostraram-se as mais promissoras para serem utilizadas em lesões de pele. A reticulação térmica das membranas não ocasionou diferença significativa nas características mecânicas.
Abstract: The human body is covered by approximately 2 m2 of skin and, skin lesions, in addition to causing physical, mechanical and thermal damage, may also affect the physiological functions of other tissues. The membranes developed to treat lesions can be constituted by several types of polymers, being chitosan one of the most studied. Negatively charged polysaccharides such as alginate, pectin, carrageenan and xanthan are capable to form polyelectrolytes complexes (PEC) with chitosan. Techniques used for the preparation of membranes containing simultaneously chitosan and polyanion involves the production of coacervates from the raw materials. Chitosan-alginate membranes have been studied in detail for the use in skin lesions. In this context, this work aimed the development of a up scalable methodology to prepare chitosan-xanthan membranes, in which xanthan replaces alginate. The effects of using different flow rates and mass ratios during the PEC preparation and of the use of thermal crosslinking on membrane properties was evaluated. Other polyanions were also tested, but xanthan presented the most adequate characteristics. The chitosan-xanthan membranes were characterized regarding to morphology, thickness, water drainage ability, tensile strength and strain at break, maximum uptake capacity of different aqueous solutions and percentage of mass loss when stored in the same media. Membranes capable of absorbing up to 40 g of H2O, 12 g of saline solution, 5 g of simulated body fluid and 5 g of blood serum per gram of sample were obtained, with maximum mass loss in the same solutions equal to 12%. Water drainage ability up to 6 Kg/m2.day and tensile strength up to 5,5 MPa were observed. The chitosan-xanthan membranes obtained from colutions of the same concentrations of chitosan and xanthan (0.25%) mixed at a flow rate of 300 mL/h presented the most promising characteristics to be used as dressings for skin lesions. The thermal crosslinking did not cause significant difference in their mechanical characteristics.
Mestrado
Desenvolvimento de Processos Biotecnologicos
Mestre em Engenharia Química

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Maximino, Mateus Dassie. "Interação entre modelos de membrana biológica e poluentes emergentes /." Presidente Prudente, 2018. http://hdl.handle.net/11449/153668.

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Orientador: Priscila Alessio Constantino
Banca: Amando Siuiti Ito
Banca: Eloi da Silva Feitosa
Resumo: O presente trabalho trata do estudo da interação entre os poluentes emergentes amoxicilina (AMX) e azul de metileno (AM) com modelos-simples de membrana biológica compostas de fosfolipídios zwiteriônicos (DPPC e DOPC), através de filmes de Langmuir e vesículas unilamelares gigantes (GUVs). As membranas foram expostas aos poluentes de forma individual e também misturados (MIX) para que se aproximasse de uma situação real, neste caso, o chamado efeito coquetel, no qual os poluentes são encontrados misturados no ambiente. O objetivo principal foi investigar as possíveis interações entre os poluentes e os fosfolipídios e os consequentes efeitos nas membranas. Nos filmes de Langmuir, as isotermas π-A (pressão superficial por área molecular média) de DPPC revelaram que a AMX e o AM são expulsos da interface ar-água conforme a fase condensada é atingida. O DOPC demonstrou ser menos afetado pela AMX, uma vez que a isoterma não apresentou deslocamento. Contudo, o DOPC se mostrou mais susceptível a interagir com o AM, visto que um deslocamento significativo foi observado. Para ambos os lipídios a MIX causou maiores efeitos, evidenciados por deslocamentos maiores nas isotermas. Análises de módulo compressional mostraram um pequeno aumento na fluidez do filme de DPPC, não observado para o DOPC. As medidas de microscopia de ângulo de Brewster (BAM) na presença dos poluentes revelaram mudanças na morfologia dos filmes, afetando a formação dos domínios de DPPC e impedindo a formação dos mes... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo)
Abstract: The present work is about the interaction between the emerging pollutants amoxicillin (AMX) and methylene blue (MB), with biological membrane models of zwitterionic phospholipids (DPPC and DOPC), through Langmuir films and giant unilamellar vesicles (GUVs). The membrane was exposed to the presence of the pollutants individually, still being performed the analysis with the mixture (MIX) of both in order to get closer to a real situation, in which the pollutants are found mixed in the environment. The main goal was to investigate the possible interactions between the pollutants and phospholipids. The π-A (surface pressure by mean molecular area) isotherms of DPPC reveal that in the condensed phase the lipid expelled the AMX and MB of the air-water interface. The DOPC showed to be less affected by the AMX, once the isotherm did not present a displacement. However, the DOPC showed to be more susceptible to interact with the MB, since significant displacements were observed. In both lipids, the MIX showed to be more effective, causing bigger displacements. The analysis of compressional modulus showed a small increase of the fluidity of the DPPC film, which was not observed to the DOPC. The Brewster Angle Microscopy (BAM) measurements in the presence of the pollutants revealed changes in the morphology, affecting the domains formation of DPPC and inhibiting the formation of the same in monolayers. The PM-IRRAS specters to the DPPC indicated possible electrostatic interactions with ... (Complete abstract click electronic access below)
Mestre

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Souza, Renata Francielle Bombaldi de 1989. "Membranas de quitosana complexada com alginato e xantana : comportamento na presença de diferentes proporções de água e incorporação de eritromicina." [s.n.], 2014. http://repositorio.unicamp.br/jspui/handle/REPOSIP/266113.

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Orientador: Ângela Maria Moraes
Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química
Made available in DSpace on 2018-08-25T00:10:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Souza_RenataFrancielleBombaldide_M.pdf: 3223063 bytes, checksum: 499816d787b51fb2d1c646cab724d531 (MD5) Previous issue date: 2014
Resumo: A quitosana, o alginato e a xantana são polímeros naturais biodegradáveis e biocompatíveis muito utilizados na obtenção de curativos para tratamento de lesões de pele. Compostos ativos podem ser adicionados a dispositivos formados pela combinação destes biopolímeros a fim de torná-los mais efetivos para a aplicação desejada. Estes dispositivos podem ser expostos a diferentes condições de umidade durante seu processamento, armazenamento e uso. Neste contexto, este trabalho teve como objetivo a avaliação do comportamento de membranas constituídas de complexos de quitosana com alginato (Q-A) e com xantana (Q-X) na presença de diferentes proporções de água, e a incorporação do antibiótico eritromicina a estas membranas a fim de se obter dispositivos adequados para o tratamento de lesões de pele, infectadas ou não. Os ensaios de caracterização realizados incluíram a avaliação do aspecto visual, cor e opacidade, bem como da morfologia dos filmes, a determinação do ângulo de contato com água, a capacidade de absorção e perda de massa em etanol e em soluções aquosas, a taxa de transmissão de vapor d¿água, a resistência mecânica e a espessura em diferentes condições de umidade, o espectro de absorção no infravermelho, a análise da eficiência de incorporação da eritromicina e a cinética de sua liberação. Os ensaios de incorporação foram realizados pelos métodos de adição direta à mistura polimérica (AD) e impregnação em solução etanólica contendo a droga (IE). Observou-se que os dois tipos de membranas estudados apresentam comportamentos diferentes em água, sendo que a de Q-X possui superfície menos hidrofílica, porém consiste na que absorve maior quantidade de água. As propriedades mecânicas de Q-A e Q-X só foram afetadas para condições de elevada umidade. A adição da eritromicina diminuiu a opacidade dos filmes, porém não alterou sua cor. A eficiência de incorporação da droga foi mais elevada para o método AD (máximo de 54%), porém maior quantidade do composto permaneceu retida nos filmes quando se utilizou o método IE (máximo de 2130 mg/g), para ambas as formulações. Devido ao tamanho relativamente grande da molécula de eritromicina, sua liberação das matrizes foi lenta, sendo a quantidade máxima de antibiótico liberada igual a 25 mg/g, para Q-X por incorporação por IE. Logo, estes dispositivos podem atuar como agentes de liberação por longos períodos, exigindo assim trocas menos frequentes e resultando em tratamento menos traumático e mais confortável ao paciente
Abstract: Chitosan, alginate and xanthan gum are biodegradable and biocompatible natural polymers widely used as wound dressings for the treatment of skin lesions. Active compounds can be added to devices constituted of the combination of these biopolymers to make them more effective for the intended application. These devices can be exposed to different humidity conditions during their processing, storage and use. In this context, this work aimed to evaluate the behavior of membranes made of chitosan associated with alginate (C-A) and xanthan (C-X) in the presence of different proportions of water, and the incorporation of the antibiotic erythromycin to these membranes to obtain devices suitable for the treatment of skin lesions. The membranes were characterized regarding to visual appearance, color, opacity, morphology, water contact angle, water vapor transmission rate, swelling capacity in ethanol and aqueous solutions as well as mass loss in the same media, tensile strength, strain at break and thickness in different humidity conditions, absorption spectra in the infrared region, drug incorporation efficiency and release kinetics. The incorporation of erythromycin was performed by two distinct methods: addition directly to the polymeric mixture (AD) and absorption of drug from solution (AS). The results showed that the two types of membranes exhibit different behaviors in water. The C-X films present less hydrophilic surface, but higher swelling capacity in water. The mechanical properties of C-A and C-X were only affected in high humidity conditions. The addition of erythromycin decreased the opacity of the films, but did not change their color. The drug incorporation efficiency was higher for the AD method (maximum 54%), but greater amount of the compound remained in the films when using the AS method (maximum of 2130 mg/g) for both formulations. Due to the large size of erythromycin molecule, its release from the matrices was slow. The maximum amount of antibiotic released was equal to 25 mg/g, obtained for C-X membranes wherein the antibiotic was incorporated by AS method. Therefore, these devices may act as release systems for extended periods, requiring less frequent exchange and enhancing patient comfort during the treatment
Mestrado
Engenharia Química
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Aguiar, Kelen Menezes Flores Rossi. ""Desenvolvimento de membranas híbridas a partir de poli(éter-éter-cetona) sulfonada e copolisilsesquioxanos fosfonados para aplicação em célula a combustível com membrana trocadora de prótons - PEMFC"." Universidade do Estado de Santa Catarina, 2011. http://tede.udesc.br/handle/handle/1790.

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Abstract:

Made available in DSpace on 2016-12-08T17:19:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Resumo.pdf: 39215 bytes, checksum: 1745ec4d00cea88989dfe2465399b633 (MD5) Previous issue date: 2011-07-25
Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior
The current reference membrane for PEM is Nafion®, a perfluorosulfonic copolymer that exhibits good chemical stability and high proton conductivity in wet conditions and temperatures lower than 90 °C. However the application of this membrane still limited due to loss of conductivity at high temperatures and high cost. In this context new polymeric materials have been studied such as poly(aryl ether ketones), poly(ether-sulphone) and polybenzimidazole. Among them, membranes based on poly(ether-ether-ketone)-PEEK proved to be very promising to application in proton exchange membrane fuel cell (PEMFC). The objective of this study is to develop alternative membranes that have comparable properties to perfluorinated membranes. In this work the production and characterization of hybrid membranes of sulfonated poly(ether-ether-ketone)(SPEEK) and phosphonated copolysilsesquioxanes (CP) SPEEK/CP, and its application in proton exchange membrane fuel cell were studied. For this purpose it carried out the pos-sulfonation of PEEK with sulfuric acid as a sulfonating agent in suitable reaction conditions. In order to improve the proton conduction and thermal stability of the polymer, phosphonated copolysilsesquioxanes were synthesized from diethylphosphatoethyltriethoxysilane and phenyltriethoxysilane. The CP s were characterized by infrared spectroscopy, nuclear magnetic resonance of 29Si, 1H e 13C, thermal analysis and viscometry. 10, 20 and 50% (in weight) of CP were incorporated in SPEEK with sulphonation degrees between 60-70%. The semi-interpenetrating copolysilsesquioxanes network was obtained after hydrolysis of the hybrid membrane. The hybrid membranes were also characterized according to their thermal behavior, ion exchange capacity, water uptake, proton conductivity, electrochemical performance in fuel cell and oxidative stability. The proton conductivity in the hydrated state at room temperature was determined by electrochemical impedance spectroscopy. The largest conductivity was presented by hydrolysed membranes with 20% CP produced with 90 mols Ph-TEOS and 10 mols PTES synthesized in 96 horas. With respect to plain SPEEK the proton conductivity of this membrane increased about 367%. The membranes with 20% CP produced with 80 mols Ph-TEOS and 20 mols PTES, and that membrane with 20% CP produced with 90 mols Ph- TEOS and 10 mols PTES synthesized in 24 and 96 h showed the best performance in the fuel cell at 60 °C.
A atual membrana de referência para as células a combustível com membrana trocadora de prótons (PEMFC) é o Nafion® que exibe boa estabilidade química e também alta condutividade de prótons sob condições hidratadas em temperaturas abaixo de 90°C. Entretanto, a aplicação destas membranas ainda é limitada devido à perda de condutividade em temperaturas altas e o custo elevado. Dentro deste contexto, novos materiais poliméricos têm sido estudados, como poli(aril cetonas), poli(éter-sulfona) (PES) e polibenzimidazóis (PBI). Entre eles, membranas baseadas na poli(éter-éter-cetona) (PEEK) mostraram ser muito promissoras para aplicação em PEMFC. O objetivo deste estudo foi desenvolver membranas híbridas alternativas que possuam propriedades comparáveis às membranas perfluoradas. Foram estudados neste trabalho a produção e a caracterização de membranas híbridas de poli(éter-éter-cetona) sulfonada e copolisilsesquioxanos fosfonados SPEEK/CF, e sua aplicação em células a combustível de membrana trocadora de prótons. Para este propósito foi utilizado a pós-sulfonação do PEEK com ácido sulfúrico como agente sulfonante em condições reacionais adequadas. A fim de aumentar a condutividade de prótons e estabilidade térmica do polímero, copolisilsesquioxanos fosfonados (CF) foram sintetizados a partir de dietilfosfatoetiltrietóxisilano e feniltrietóxisilano e adicionados à SPEEK. Os CF s foram caracterizados por espectroscopia na região do infravermelho, ressonância magnética nuclear de 29Si, 1H e 13C, análise térmica e viscosimetria. Razões mássicas de 10, 20 e 50% de CF foram incorporadas na SPEEK com grau de sulfonação entre 60-70%. A rede semiinterpenetrante de copolisilsesquioxano foi obtida após a hidrólise da membrana híbrida. As membranas também foram caracterizadas quanto ao seu comportamento térmico, capacidade de troca iônica, absorção de água, condutividade de prótons (σ), desempenho eletroquímico na célula a combustível e estabilidade oxidativa. A σ das membranas no estado hidratado em temperatura ambiente foi determinada por espectroscopia de impedância eletroquímica, sendo a maior apresentada pela membrana hidrolisada contendo 20% de CF produzido com 90 mols Ph-TEOS e 10 mols PTES em 96 h de reação. Em relação à SPEEK não modificada, a σ dessa membrana híbrida aumentou cerca de 367%. As membranas hidrolisadas contendo 20% de CF produzido com 80 mols Ph-TEOS e 20 mols PTES por 96 h e aquelas produzidas com 90 mols Ph-TEOS e 10 mols PTES sintetizados em 24 e 96 horas, apresentaram o melhor desempenho na célula a combustível a 60 °C.

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Costa, Rafael Souza da. "Deformação de biomembranas com retorno de força para treinamento médico em realidade virtual." reponame:Repositório Institucional da UnB, 2013. http://repositorio.unb.br/handle/10482/15573.

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Abstract:

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade UnB Planaltina, Programa de Pós-Graduação em Ciência de Materiais, 2013.
Submitted by Alaíde Gonçalves dos Santos (alaide@unb.br) on 2014-05-06T11:22:29Z No. of bitstreams: 1 2013_RafaelSouzadaCosta.pdf: 5091626 bytes, checksum: 88605b8134036b45126c91eda37a2f66 (MD5)
Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2014-05-08T11:30:50Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_RafaelSouzadaCosta.pdf: 5091626 bytes, checksum: 88605b8134036b45126c91eda37a2f66 (MD5)
Made available in DSpace on 2014-05-08T11:30:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_RafaelSouzadaCosta.pdf: 5091626 bytes, checksum: 88605b8134036b45126c91eda37a2f66 (MD5)
Este trabalho trata da obtenção de solução analítica para a deformação de membranas com emprego da realidade virtual em tempo real. A simulação de membranas em ambientes virtuais fornece sensações visuais e táteis. Neste estudo, a plataforma CHAI 3D é responsável pelas sensações visuais que são transmitidas por meio do monitor de um computador e a interface de retorno de força, PHANTOM Omni®, aliada a essa plataforma, fornece aos usuários as sensações táteis. O método de deformação criado e implementado leva em consideração a Equação de Poisson e impõe a Condição de Contorno de Dirichlet que, por sua vez, possui solução analítica quando utilizamos a abordagem das Funções de Green. Duas situações são levadas em consideração nos cálculos, a primeira considera uma membrana homogênea no espaço livre e a segunda, considera uma membrana também homogênea, agora com borda fixa. A implementação das duas situações foi realizada utilizando-se o compilador e editor Microsoft® Visual Studio® 2008 em linguagem de programação C++. A segunda situação foi submetida a uma validação, a partir da comparação com o experimento de deformação de uma membrana de borracha homogênea real, a qual obteve-se êxito, uma vez que os gráficos comparativos entre o experimento real e a simulação possuem perfeita simetria e sobreposição. _______________________________________________________________________________________ ABSTRACT
This paper deals with obtaining the analytical solution for the deformation of membranes with use of virtual reality in real time. The simulation of membranes in virtual environments provides visual and tactile sensations. In this study, the platform CHAI 3D is responsible for visual sensations that are transmitted through a computer monitor and interface force feedback, PHANTOM Omni®, combined with that platform, provides users with tactile sensations. The method of deformation created and implemented taking into account the Poisson Equation and imposes the Dirichlet Boundary Condition which, in turn, has an analytical solution when we use the approach of Green's Functions. Two situations are taken into account in the calculations, the first considering a homogeneous membrane in free space and the second considers a membrane also homogeneous, now with fixed border. The implementation of the two conditions was performed using the compiler and publisher Microsoft® Visual Studio® 2008 programming language C++. The second case was submitted to a validation from the comparison with the experiment of deformation of a homogeneous real rubber membrane, which was obtained successfully, since the comparison charts between the actual experiment and simulation have perfect symmetry and overlap. _______________________________________________________________________________________ RESUMEN
En este trabajo se ocupa de la obtención de la solución analítica para la deformación de las membranas con el uso de la realidad virtual en tiempo real. La simulación de membranas en entornos virtuales proporciona sensaciones visuales y táctiles. En este estudio, la plataforma CHAI 3D es responsable de sensaciones visuales que se transmiten a través de un monitor de ordenador y regeneración de la fuerza de la interfaz, PHANTOM Omni®, combinada con la plataforma, proporciona a los usuarios con sensaciones táctiles. El método de la deformación creada y aplicarse teniendo en cuenta la Ecuación de Poisson y impone la Condición de Contorno de Dirichlet que, a su vez, tiene una solución analítica cuando usamos el enfoque de las Funciones de Green. Dos situaciones se tienen en cuenta en los cálculos, teniendo en cuenta el primero de una membrana homogénea en el espacio libre y el segundo considera también una membrana homogénea, ahora con borde fijo. La aplicación de las dos condiciones se ha realizado mediante el compilador y editor de Microsoft® Visual Studio® 2008 lenguaje de programación C++. El segundo caso fue sometido a la validación de la comparación con el experimento de la deformación de una membrana de goma verdadera homogénea, que se obtuvo con éxito, ya que los gráficos de comparación entre la experiencia real y la simulación tienen una simetría perfecta y se solapan.

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Gonçalves, Maria do Carmo 1957. "Uso de membranas polimericas no fracionamento e concentração de proteinas e ions." [s.n.], 1990. http://repositorio.unicamp.br/jspui/handle/REPOSIP/249777.

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Abstract:

Orientador : Fernando Galembeck
Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica
Made available in DSpace on 2018-07-14T02:04:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Goncalves_MariadoCarmo_D.pdf: 6889081 bytes, checksum: 45fb90ef5f4f30857cc461652b8ae743 (MD5) Previous issue date: 1990
Doutorado

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Rodrigues, Roberta Belandrino. "Aplicação dos processos de separação por membranas para produção de suco clarificado e concentrado de camu camu (Myrciaria dubia)." [s.n.], 2002. http://repositorio.unicamp.br/jspui/handle/REPOSIP/254413.

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Abstract:

Orientadores: Hilary Castle de Menezes, Lourdes M. C. Cabral
Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos
Made available in DSpace on 2018-08-01T20:50:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Rodrigues_RobertaBelandrino_D.pdf: 33188481 bytes, checksum: e207bb5e23ab18c9904bd7bbdadc8f1b (MD5) Previous issue date: 2002
Resumo: o objetivo deste trabalho foi avaliar os processos de separação por membranas para clarificação e concentração do suco de camu camu. O suco obtido através do despolpamento da fruta foi inicialmente tratado enzimaticamente, com a finalidade de diminuir sua viscosidade e facilitar o processo seguinte de clarificação. A clarificação foi realizada usando membranas de microfiltração (0,1 /-lme 0,2 /-lm)e ultrafiltração (30-80 kDa; 100kDa e 50 kDa) e módulos de configuração tubular e quadros e placas. Para este processo foram avaliados principalmente o teor de ácido ascórbico e o desempenho do processo. Através dos resultados obtidos de teor de ácido ascórbico observou-se que não houve diferença significativa no suco clarificado obtido com as cinco membranas testadas, porém quanto ao desempenho do processo, dado pelo fluxo de permeado em função do tempo, observou-se que este foi maior quando se utilizou a membrana de microfiltração com tamanho de poro 0,2 /-lm. O suco clarificado na microfiltração foi posteriormente concentrado pelos processos de osmose inversa e de evaporação osmótica. A osmose inversa foi realizada em uma unidade piloto Lab Unit 20 da DOS, utilizando membrana de filme composto com 95% de rejeição ao NaCI. Foram testadas três pressões de trabalho, 20, 40 e 60 bar. Foi possível obter um suco concentrado à 26°Brix. Já a evaporação osmótica foi realizada em uma unidade laboratorial MC 3. Este processo foi realizado em duas etapas, onde, na primeira etapa partiu-se de um suco clarificado a 6°Brix, concentrando-o à 25°Brix e uma segunda etapa atingindo uma concentração de 64°Brix. Os sucos concentrado por osmose inversa apresentaram uma perda de 12 % de ácido ascórbico, enquanto que essa perda foi de < 10 % para o suco concentrado por evaporação osmótica. Os sucos clarificados apresentaram qualidade microbiológica dentro dos padrões estabelecidos pela legislação. O tesde de aceitabilidade e intenção de compras realizados com duas formulações diferentes, um suco e um iogurte de camu camu evidenciou que o iogurte foi melhor aceito e que provavelmente seria comprado pelos provadores.
Abstract: The objective of this thesis was to evaluate membrane separation processes for the clarification and concentration of camu camu juice. The juice obtained by the de-pulping of the fruit was initially submitted to an enzyme treatment to reduce the viscosity and facilitate the following process of clarification. Clarification was carried out using microfiltration (0.1 and 0.2 Jlm) and ultrafiltration (30-80 kDa; 100 kDa and 50 kDa) membranes in modules with tubular and plate and frame configurations. For this process, ascorbic acid content and process performance were the main parameters evaluated. There was no significant difference between the clarified juices obtained using the five membranes tested with respect to ascorbic acid content, but process performance, measured by the permeate flow rate as a function of time, was greater when the 0.2 Jlm microfiltration membrane was used. The juice clarified by microfiltration was subsequently concentrated by the processes of reverse osmosis and osmotic evaporation. Reverse osmosis was carried out in a DOS Lab Unit 20 pilot unit, using a compound film membrane with 95% rejection of NaCI. Three operational pressures were tested: 20, 40 and 60 bar, and it was possible to obtain a concentrated juice of 26°Brix. Osmotic evaporation was carried out in an MC 3 laboratory unit in a two-stage process. In the first stage the clarified juice, at 6°Brix, was concentrated to 25°C, and in the second stage the concentration reached 64°Brix. The ascorbic acid loss in the juice concentrated by reverse osmosis was 13% and by osmotic evaporation this loss was < 10%. The clarified juices both presented microbiological quality within the standards established by Brazilian law. Acceptability and intent to buy tests carried out with two different camu camu formulations, one a juice and the other a yoghurt, showed that the yoghurt was better accepted and would probably be bought by the panellists.
Doutorado
Doutor em Tecnologia de Alimentos

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Müller, Franciélli. "Utilização de polianilina em matriz de polímero convencional para produção de mebranas catiônicas : síntese, caracterização e aplicação." reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS, 2009. http://hdl.handle.net/10183/17606.

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Abstract:

O presente trabalho teve como objetivo produzir diferentes membranas utilizando polímero convencional (poliestireno de alto impacto - HIPS) e polímero condutor (polianilinas - PAni's) dopadas com diferentes ácidos orgânicos (ácidos cânfor sulfônico, dodecil benzeno sulfônico e p-tolueno sulfônico) para aplicação em eletrodiálise. Dois métodos de processamento de membranas com HIPS e PAni foram testados: mistura mecânica em misturador e dissolução em solvente. As membranas foram caracterizadas através de espectroscopia infravermelho (FTIR), espectrometria Raman, microscopia eletrônica de varredura (MEV), análise termogravimétrica (TGA), análise dinâmico mecânica (DMA), condutividade elétrica, quantidade de água absorvida e capacidade de troca iônica (CTI). Para análise do transporte iônico através das membranas HIPS e PAni foi utilizado uma célula de bancada com cinco compartimentos. Os ensaios de eletrodiálise foram realizados com as membranas sintetizadas para determinação do seu desempenho no transporte dos íons Na+¹, Ni+² e Cr+³. Uma membrana catiônica comercial Selemion® CMT foi usada como comparação. As membranas apresentaram resultados mais expressivos de permeabilidade para sódio, dentre os íons analisados, quando comparadas com a membrana comercial Selemion® CMT.
The aim of this work is to produce different membranes using conventional polymer (high impact polystyrene - HIPS) and conducting polymers (polyaniline - PAni) doped with different organic acids for use in electrodialysis. Two methods of processing of the membranes with HIPS and PAni were tested: mechanical mixture in blender and dissolution in solvent. The membranes were characterized by infrared spectroscopy (FTIR), Raman spectroscopy, scanning electron microscopy (SEM), thermogravimetric analysis (TGA), dynamic mechanical analysis (DMA), electrical conductivity, swelling and ion exchange capacity (IEC). For analysis of ion transport through membranes HIPS and PAni a five-compartment cell was used. The electrodialysis tests were performed with membranes synthesized for determination of their performance in the transport of ions in Na+¹, Ni+² and Cr+³. A commercial cationic membrane Selemion® CMT was used as comparison. The membranes showed the most significant permeability to sodium, among the ionic species, when compared with the commercial membrane Selemion® CMT.

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Dissertations / Theses on the topic 'Tecnologie a membrana'

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