Orientador: Fernando Rogério de Paula / Resumo: Neste trabalho foi realizado um estudo das propriedades morfológicas e fotocatalíticas de fibras de PVDF/TiO2 sem e com adsorções de partículas de prata na superfície das fibras. Os resultados demonstraram que os parâmetros: taxa de injeção de 76 μl/min, distância de trabalho de 25 cm, velocidade do coletor 400 rpm e pressão de 0,26 MPa foram os parâmetros ideais para produção de fibras de PVDF/TiO2. As mantas obtidas com essa pressão apresentaram fibras dispersas com baixa rugosidade e diâmetros próximos a 600 nm. Estas fibras apresentaram a melhor propriedade fotocatalítica, sendo a incorporação de 0,50 g de TiO2 a que apresentou maior eficiência degradando 91% do corante em 40 minutos. A difratometria de raios-X das fibras de PVDF/TiO2 identificou picos característicos da fase cristalográfica anatase e rutilo referente ao TiO2 e a fase β correspondente ao PVDF. Visando melhorar a eficiência fotocatalítica das fibras de PVDF/TiO2 foram incorporadas nas superfícies das mesmas, partículas de prata. A deposição promoveu um aumento na atividade fotocatalítica, a manta que sofreu um banho na solução de AgNO3 com concentração 58,9 mmol/L degradou 95 % do corante em 20 minutos, apresentando uma melhora significativa quando comparada com a mesma manta sem incorporação de prata que degradou 50 % no mesmo período de tempo. A presença de partículas de prata, nas superfícies das fibras, foi comprovada por difratometria de raios-X e EDS. / Abstract: In this work a study of the morphological and photocatalytic properties of PVDF/TiO2 fibers with and without adsorptions of silver particles on the surface of the fibers was carried out. The results showed which the parameters: injection rate of 76 μl/min, work distance of 25 cm, collector speed 400 rpm and pressure of 0.26 MPa were the ideal parameters for the production of PVDF/TiO2 fibers. The blankets obtained with this pressure presented dispersed fibers with low roughness and diameters close to 600 nm. These fibers had the best photocatalytic properties, being the incorporation of 0.50 g of TiO2, which presented higher efficiency, degrading 91% of the dye in 40 minutes. The X-ray diffraction of PVDF/TiO2 fibers identified characteristic peaks of the anatase and rutile crystallographic phase related to TiO2 and the β phase corresponding to PVDF. In order to improve the photocatalytic efficiency of the PVDF/TiO2 fibers, silver particles were incorporated into the surfaces thereof. The deposition promoted an increase in the photocatalytic activity, the blanket that was bathed in the AgNO3 solution with a concentration of 58.9 mmol / L degraded 95% of the dye in 20 minutes, presenting a significant improvement when compared to the same blanket without incorporation of silver degraded 50% over the same period. The presence of silver particles on the surfaces of the fibers was confirmed by Xray diffraction and EDS. / Mestre

Submitted by Luiz Affonso Souza Faria (souzaffonso@gmail.com) on 2016-06-17T21:01:59Z No. of bitstreams: 1 Defesa_biblioteca_Luiz_Affonso.pdf: 3123195 bytes, checksum: 16931777d473b94f7e8908c291644f6a (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Paula Grisoto (grisotoana@reitoria.unesp.br) on 2016-06-21T16:45:54Z (GMT) No. of bitstreams: 1 faria_las_me_ilha.pdf: 3123195 bytes, checksum: 16931777d473b94f7e8908c291644f6a (MD5) / Made available in DSpace on 2016-06-21T16:45:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 faria_las_me_ilha.pdf: 3123195 bytes, checksum: 16931777d473b94f7e8908c291644f6a (MD5) Previous issue date: 2015-12-18 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Este trabalho consiste na preparação de filmes por meio de soluções contendo poli(fluoreto de vinilideno) – PVDF dissolvido em N, N Dimetilformamida (DMF) e material cerâmico como argila montmorilonita (K10), pelo método de Fiação por Sopro em Solução (FSS). As partículas de argila foram introduzidas como um aditivo para filmes de PVDF. Os filmes obtidos foram caracterizados por Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), que mostrou que a introdução da argila ao PDVF não afetou a sua morfologia, as mesmas se apresentaram aleatoriamente dispersas, homogêneas, e sem uma direção preferencial. Os resultados obtidos por Difratometria de Raio – X (DRX) mostrou pico mais intenso em 2θ = 20,8o característico da fase β polar e um ombro em 2θ = 18,8o característico da fase cristalina α do PVDF, porém para argila K10 apresenta um pico em 2θ = 8,9o correspondendo a um espaçamento basal de 9,9 Ǻ e outros picos correspondentes ao mineral muscovita e também referente ao quartzo. Análises termogravimétricas (TGA) revelaram que o PVDF possui um comportamento estável até próximo de 420°C, para argila a perda ocorre abaixo de 120°C devido às moléculas de água e também a desidroxilação argilomineral. A determinação do pHPCZ é o ponto onde a curva experimental de pHfinal x pHinicial encontra a reta correspondente ao pHfinal = pHinicial, assim o ponto obtido foi de 6,57, pois neste ponto a carga da superfície do material é zero. A Espectrometria de Absorção Atômica de Alta Resolução com fonte contínua (HR – CS AAS - do inglês: High - resolution Continuum Source Atomic Absorption Spectrometry) foi utilizada para determinar a concentração dos íons metálicos de Pb e Cu nos estudos de adsorção. As concentrações das soluções em contato com o material PVDF/Argila k10 foram medidas para a determinação da capacidade de adsorção através de isotermas com diferentes concentrações molares dos íons metálicos. No estudo de adsorção de Pb e Cu, ambos apresentaram capacidade máxima de adsorção pelo adsorvente (Nfmáx) foram satisfatórios, no qual os valores Nfmáx (teórico) estiveram próximos do Nf (experimental) de 0,1804 x 10-5 para o Cu e de 0,2416 x 10-5 para o Pb e que o tempo necessário para que o equilíbrio fosse atingido é de 10h. O estudo cinético revelou que os dados experimentais no meio aquoso e seus respectivos íons metálicos podem ser descrito pelo modelo pseudo - segunda - ordem com um coeficiente de determinação (R²) de 0,9992 para o Pb e 0,9994 para o Cu. / This work is the preparation of films by means of solutions containing poly (vinylidene fluoride) - PVDF dissolved in N, N-dimethyl formamide (DMF) and ceramic material such as montmorillonite clay (K10), the wiring method Blow solution (FSS). The clay particles were introduced as an additive to PVDF films. The films were characterized by scanning electron microscopy (MEV), which showed that the introduction of the clay PDVF did not affect their morphology, they performed randomly dispersed, homogeneous, and without a preferred direction. The results obtained by diffraction of ray - X (XRD) showed the most intense peak at 2θ = 20,8o characteristic of β-polar phase and one shoulder at 2θ = 18,8o characteristic of the α crystal phase of PVDF, but to present a K10 clay peak at 2θ = 8,9o corresponding to a basal spacing of 9.9 Ǻ and other peaks corresponding to the mineral muscovite and also related to quartz. Thermogravimetric Analysis (TGA) revealed that the PVDF has a stable performance up to near 420°C to clay loss occurs below 120°C due to water molecules and also clay mineral dehydroxylation. The determination of pHPCZ is the point where the experimental curve pHend x pHearly finds the line corresponding to the pHend = pHearly therefore the point obtained was 6.57 because at this point the material surface charge is zero. The High - resolution Continuum Source Atomic Absorption Spectrometry (HR - CS ASS) it was used to determine the concentration of metallic Pb and Cu ion in the adsorption studies. The concentrations of the solutions in contact with the PVDF/K10 clay material were measured to determine the adsorption capacity through isotherms with different molar concentrations of metal ions. In the study of Pb and Cu adsorption, both showed adsorption capacity of the adsorbent (Nf máx) were satisfactory in which values Nf máx (theoretical) were close to Nf (experimental) from 0.1804 x 10-5 to Cu and from 0.2416 x 10-5 to Pb and the time required for equilibrium to be reached is 10h. The kinetic study showed that the experimental data in the aqueous medium and the respective metal ions can be described by the model pseudo - second - order with a coefficient of determination (R²) from 0.9992 for Pb and 0.9994 for Cu.

Orientador: Mirian Cristina dos Santos / Resumo: Este trabalho consiste na preparação de filmes por meio de soluções contendo poli(fluoreto de vinilideno) – PVDF dissolvido em N, N Dimetilformamida (DMF) e material cerâmico como argila montmorilonita (K10), pelo método de Fiação por Sopro em Solução (FSS). As partículas de argila foram introduzidas como um aditivo para filmes de PVDF. Os filmes obtidos foram caracterizados por Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), que mostrou que a introdução da argila ao PDVF não afetou a sua morfologia, as mesmas se apresentaram aleatoriamente dispersas, homogêneas, e sem uma direção preferencial. Os resultados obtidos por Difratometria de Raio – X (DRX) mostrou pico mais intenso em 2θ = 20,8o característico da fase β polar e um ombro em 2θ = 18,8o característico da fase cristalina α do PVDF, porém para argila K10 apresenta um pico em 2θ = 8,9o correspondendo a um espaçamento basal de 9,9 Ǻ e outros picos correspondentes ao mineral muscovita e também referente ao quartzo. Análises termogravimétricas (TGA) revelaram que o PVDF possui um comportamento estável até próximo de 420°C, para argila a perda ocorre abaixo de 120°C devido às moléculas de água e também a desidroxilação argilomineral. A determinação do pHPCZ é o ponto onde a curva experimental de pHfinal x pHinicial encontra a reta correspondente ao pHfinal = pHinicial, assim o ponto obtido foi de 6,57, pois neste ponto a carga da superfície do material é zero. A Espectrometria de Absorção Atômica de Alta Resolução com fonte con... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: This work is the preparation of films by means of solutions containing poly (vinylidene fluoride) - PVDF dissolved in N, N-dimethyl formamide (DMF) and ceramic material such as montmorillonite clay (K10), the wiring method Blow solution (FSS). The clay particles were introduced as an additive to PVDF films. The films were characterized by scanning electron microscopy (MEV), which showed that the introduction of the clay PDVF did not affect their morphology, they performed randomly dispersed, homogeneous, and without a preferred direction. The results obtained by diffraction of ray - X (XRD) showed the most intense peak at 2θ = 20,8o characteristic of β-polar phase and one shoulder at 2θ = 18,8o characteristic of the α crystal phase of PVDF, but to present a K10 clay peak at 2θ = 8,9o corresponding to a basal spacing of 9.9 Ǻ and other peaks corresponding to the mineral muscovite and also related to quartz. Thermogravimetric Analysis (TGA) revealed that the PVDF has a stable performance up to near 420°C to clay loss occurs below 120°C due to water molecules and also clay mineral dehydroxylation. The determination of pHPCZ is the point where the experimental curve pHend x pHearly finds the line corresponding to the pHend = pHearly therefore the point obtained was 6.57 because at this point the material surface charge is zero. The High - resolution Continuum Source Atomic Absorption Spectrometry (HR - CS ASS) it was used to determine the concentration of metallic Pb and Cu ion i... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Submitted by Alison Vanceto (alison-vanceto@hotmail.com) on 2017-06-02T14:05:02Z No. of bitstreams: 1 TeseDDSP.pdf: 5654501 bytes, checksum: 314e8dafc9e9b26a7437132de9501321 (MD5) / Approved for entry into archive by Ronildo Prado (ronisp@ufscar.br) on 2017-06-05T17:01:18Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TeseDDSP.pdf: 5654501 bytes, checksum: 314e8dafc9e9b26a7437132de9501321 (MD5) / Approved for entry into archive by Ronildo Prado (ronisp@ufscar.br) on 2017-06-05T17:01:24Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TeseDDSP.pdf: 5654501 bytes, checksum: 314e8dafc9e9b26a7437132de9501321 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-05T17:07:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TeseDDSP.pdf: 5654501 bytes, checksum: 314e8dafc9e9b26a7437132de9501321 (MD5) Previous issue date: 2016-07-15 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Solution blow spinning is a technique to produce micro- and nano-scale fibers, forming films with high porosity and surface area. Chemical modifications or the incorporation of nanostructures in these fibers can improve the performance of these films for various applications, such as membranes, tissue engineering and sensors. Therefore, the aim of this work was to study poly(lactic acid) (PLA) films obtained by solution blow spinning reinforced with cellulose nanocrystals (CNC). First, different solvents were evaluated in order to determine the best processing conditions and the feasibility of using the solvent dimethyl carbonate (DMC) in the production of PLA films by solution blow spinning. Polymer concentration showed to be the most significant parameter affecting fiber diameter and DMC presented advantages over 1,1,1,3,3,3-hexafluoro-2-propanol (HFP) and chloroform due its less toxicity, and therefore, is an alternative solvent with an affordable price, using a more environmentally-friendly process. Subsequently, the CNCs were extracted from bleached eucalyptus kraft pulp by sulfuric acid hydrolysis, which were chemically modified with maleic anhydride (CNCMA). Then, composite films of PLA/CNC and PLA/CNCMA were obtained by solution blow spinning and the results indicated that the addition of nanocrystals did not significantly affected fiber diameters, although the fiber diameters tended to decrease with the increase of the nanocrystals concentration. The results also indicated that the nanocrystals may have increased the degree of PLA polymer chains orientation and that the composite films presented a more hydrophilic behavior when compared to the pure PLA film. It suggests that some of the nanocrystals may be on the surface of the fibers, indicating that these composite films are promising for filter and adsorbents membranes application. / A técnica de fiação por sopro em solução produz fibras em escala micro e nanométrica, formando filmes com elevada porosidade e área superficial. Modificações químicas ou a incorporação de nanoestruturas nestas fibras podem melhorar o desempenho destes filmes para diversas aplicações, como por exemplo, membranas, engenharia de tecidos e sensores. Portanto, o objetivo deste trabalho foi estudar filmes de poli(ácido lático) (PLA) obtidos por fiação por sopro em solução reforçados com nanocristais de celulose (CNC). Primeiramente, avaliou-se diferentes solventes a fim de determinar as melhores condições de processamento e a viabilidade de uso do solvente dimetilcarbonato (DMC) na obtenção de filmes de PLA por fiação por sopro em solução. A concentração de polímero mostrou ser o parâmetro mais significativo que afeta o diâmetro das fibras e que o DMC possui vantagens sobre o 1,1,1,3,3,3-hexafluoro-2-propanol (HFIP) e o clorofórmio por ser menos tóxico, sendo, portanto, um solvente alternativo com preço acessível, utilizando um processo ambientalmente mais correto. Em seguida, foram extraídos os CNC a partir da polpa branqueada de eucalipto via hidrólise com ácido sulfúrico, os quais foram modificados quimicamente com anidrido maleico (CNCMA). Então, foram obtidos filmes compósitos de PLA/CNC e PLA/CNCMA por fiação por sopro em solução e os resultados indicaram que a adição dos nanocristais não alterou significativamente o diâmetro das fibras, embora observou-se uma tendência de redução nos diâmetros com o aumento da concentração dos nanocristais. Os resultados também indicaram que os nanocristais podem ter aumentado o grau de orientação das cadeias poliméricas do PLA e que os filmes compósitos apresentaram caráter mais hidrofílico quando comparados ao filme de PLA puro. Isto sugere que parte dos nanocristais possam estar na superfície das fibras, indicando que estes filmes compósitos são promissores para aplicação em membranas filtrantes e adsorventes. / CNPQ: 202445/2014-3