Esse trabalho tem por objetivo o desenvolvimento de um biomaterial constituído de poli (álcool vinílico) (PVA) e poli (ácido acrílico) (PAA) contendo hidroxiapatita (HA) visando a aplicação em sistemas osteocondutores. As nanofibras poliméricas foram produzidas pelo método de eletrofiação a fim de mimetizar a matriz extracelular do osso (ECM), além de obter um material com maior relação área superfície quando comparada a materiais de maiores escalas, o que melhora a adesão e proliferação da célula óssea. Para essa finalidade foi utilizado uma matriz de PVA e PAA variando a concentração da HA na matriz. Pelas características hidrofílicas do PVA, foi necessária sua reticulação, por isso o ácido butano 1,2,3,4-tetracarboxílico (BTCA) foi utilizado e estudado variando sua concentração em duas proporções diferentes, 2 % e 6 % (m/m). A reticulação foi efetiva para a matriz PVA/PAA/HA com no mínimo 2 % BTCA, sendo que o FTIR-ATR comprovou a permanência dos principais grupamentos como a carbonila e a hidroxila e a análise de MEV comprovou a estabilidade física das nanofibras após 48 h de imersão em água. Os diâmetros médios das fibras variaram entre 273 a 437 nm, com menor tamanho e menor variação dos diâmetros das fibras na matriz com a presença de HA. Os resultados da matriz obtidos pela análise mecânica foram semelhantes com as propriedades mecânicas do osso. Os ensaios de análise térmica realizados comprovaram uma mistura homogênea na matriz PVA/PAA/HA. Os testes de viabilidade celular mostraram que na matriz com a presença da HA a atividade celular é maior quando comparada a matriz PVA/PAA, o que indica que a HA na matriz tem papel fundamental na atividade celular. / This study aims to develop a biomaterial composed of poly (vinyl alcohol) (PVA) and poly (acrylic acid) (PAA) containing hydroxyapatite (HA) for application in osteoconductive systems. Polymeric nanofibers were prepared by electrospinning method to mimic bone extracellular matrix (ECM), in addition to obtaining a material with large surface area to volume ratio, which improve the adhesion and proliferation of bone cells. For this purpose we used PVA and PAA matrix by varying the concentration of HA in the matrix. For the hydrophilic characteristics of the PVA, a crosslinking has been required, so BTCA was used and studied by varying its concentration in two different proportions of 2 % and 6 % (w/w). The crosslinking is effective for the PVA/PAA/HA matrix with at least 2 % BTCA, and the FTIR-ATR demonstrated the permanence of the main groups such as hydroxyl and carbonyl and SEM analysis confirmed the stability of nanofibers after 48 hours immersion in water. The medium diameters ranged from 273-437 nm with smaller size and smaller variation of fiber diameters in the array with the presence of HA. The results of the mechanical analysis matrices obtained were very similar to the mechanical properties of bone. The thermal analysis of trials proved one miscible mixture in the PVA/PAA/HA matrix. The cell viability tests showed that the matrix in the presence of HA has higher cellular activity when compared to PVA/PAA matrix, which proves that the HA in the matrix has a fundamental role in cellular activity.

Esse trabalho tem por objetivo o desenvolvimento de um biomaterial constituído de poli (álcool vinílico) (PVA) e poli (ácido acrílico) (PAA) contendo hidroxiapatita (HA) visando a aplicação em sistemas osteocondutores. As nanofibras poliméricas foram produzidas pelo método de eletrofiação a fim de mimetizar a matriz extracelular do osso (ECM), além de obter um material com maior relação área superfície quando comparada a materiais de maiores escalas, o que melhora a adesão e proliferação da célula óssea. Para essa finalidade foi utilizado uma matriz de PVA e PAA variando a concentração da HA na matriz. Pelas características hidrofílicas do PVA, foi necessária sua reticulação, por isso o ácido butano 1,2,3,4-tetracarboxílico (BTCA) foi utilizado e estudado variando sua concentração em duas proporções diferentes, 2 % e 6 % (m/m). A reticulação foi efetiva para a matriz PVA/PAA/HA com no mínimo 2 % BTCA, sendo que o FTIR-ATR comprovou a permanência dos principais grupamentos como a carbonila e a hidroxila e a análise de MEV comprovou a estabilidade física das nanofibras após 48 h de imersão em água. Os diâmetros médios das fibras variaram entre 273 a 437 nm, com menor tamanho e menor variação dos diâmetros das fibras na matriz com a presença de HA. Os resultados da matriz obtidos pela análise mecânica foram semelhantes com as propriedades mecânicas do osso. Os ensaios de análise térmica realizados comprovaram uma mistura homogênea na matriz PVA/PAA/HA. Os testes de viabilidade celular mostraram que na matriz com a presença da HA a atividade celular é maior quando comparada a matriz PVA/PAA, o que indica que a HA na matriz tem papel fundamental na atividade celular. / This study aims to develop a biomaterial composed of poly (vinyl alcohol) (PVA) and poly (acrylic acid) (PAA) containing hydroxyapatite (HA) for application in osteoconductive systems. Polymeric nanofibers were prepared by electrospinning method to mimic bone extracellular matrix (ECM), in addition to obtaining a material with large surface area to volume ratio, which improve the adhesion and proliferation of bone cells. For this purpose we used PVA and PAA matrix by varying the concentration of HA in the matrix. For the hydrophilic characteristics of the PVA, a crosslinking has been required, so BTCA was used and studied by varying its concentration in two different proportions of 2 % and 6 % (w/w). The crosslinking is effective for the PVA/PAA/HA matrix with at least 2 % BTCA, and the FTIR-ATR demonstrated the permanence of the main groups such as hydroxyl and carbonyl and SEM analysis confirmed the stability of nanofibers after 48 hours immersion in water. The medium diameters ranged from 273-437 nm with smaller size and smaller variation of fiber diameters in the array with the presence of HA. The results of the mechanical analysis matrices obtained were very similar to the mechanical properties of bone. The thermal analysis of trials proved one miscible mixture in the PVA/PAA/HA matrix. The cell viability tests showed that the matrix in the presence of HA has higher cellular activity when compared to PVA/PAA matrix, which proves that the HA in the matrix has a fundamental role in cellular activity.

Esse trabalho tem por objetivo o desenvolvimento de um biomaterial constituído de poli (álcool vinílico) (PVA) e poli (ácido acrílico) (PAA) contendo hidroxiapatita (HA) visando a aplicação em sistemas osteocondutores. As nanofibras poliméricas foram produzidas pelo método de eletrofiação a fim de mimetizar a matriz extracelular do osso (ECM), além de obter um material com maior relação área superfície quando comparada a materiais de maiores escalas, o que melhora a adesão e proliferação da célula óssea. Para essa finalidade foi utilizado uma matriz de PVA e PAA variando a concentração da HA na matriz. Pelas características hidrofílicas do PVA, foi necessária sua reticulação, por isso o ácido butano 1,2,3,4-tetracarboxílico (BTCA) foi utilizado e estudado variando sua concentração em duas proporções diferentes, 2 % e 6 % (m/m). A reticulação foi efetiva para a matriz PVA/PAA/HA com no mínimo 2 % BTCA, sendo que o FTIR-ATR comprovou a permanência dos principais grupamentos como a carbonila e a hidroxila e a análise de MEV comprovou a estabilidade física das nanofibras após 48 h de imersão em água. Os diâmetros médios das fibras variaram entre 273 a 437 nm, com menor tamanho e menor variação dos diâmetros das fibras na matriz com a presença de HA. Os resultados da matriz obtidos pela análise mecânica foram semelhantes com as propriedades mecânicas do osso. Os ensaios de análise térmica realizados comprovaram uma mistura homogênea na matriz PVA/PAA/HA. Os testes de viabilidade celular mostraram que na matriz com a presença da HA a atividade celular é maior quando comparada a matriz PVA/PAA, o que indica que a HA na matriz tem papel fundamental na atividade celular. / This study aims to develop a biomaterial composed of poly (vinyl alcohol) (PVA) and poly (acrylic acid) (PAA) containing hydroxyapatite (HA) for application in osteoconductive systems. Polymeric nanofibers were prepared by electrospinning method to mimic bone extracellular matrix (ECM), in addition to obtaining a material with large surface area to volume ratio, which improve the adhesion and proliferation of bone cells. For this purpose we used PVA and PAA matrix by varying the concentration of HA in the matrix. For the hydrophilic characteristics of the PVA, a crosslinking has been required, so BTCA was used and studied by varying its concentration in two different proportions of 2 % and 6 % (w/w). The crosslinking is effective for the PVA/PAA/HA matrix with at least 2 % BTCA, and the FTIR-ATR demonstrated the permanence of the main groups such as hydroxyl and carbonyl and SEM analysis confirmed the stability of nanofibers after 48 hours immersion in water. The medium diameters ranged from 273-437 nm with smaller size and smaller variation of fiber diameters in the array with the presence of HA. The results of the mechanical analysis matrices obtained were very similar to the mechanical properties of bone. The thermal analysis of trials proved one miscible mixture in the PVA/PAA/HA matrix. The cell viability tests showed that the matrix in the presence of HA has higher cellular activity when compared to PVA/PAA matrix, which proves that the HA in the matrix has a fundamental role in cellular activity.

O desenvolvimento de tecnologias para produção de novas membranas seletivas tem impulsionado a eletrodiálise como uma alternativa aos processos convencionais para tratamento de efluentes com alta carga de íons metálicos. As características finais de uma membrana funcionalizada dependem dos materiais e do modo de preparação escolhidos para sua fabricação. As blendas apresentam-se como opções promissoras para a confecção de filmes contendo grupos iônicos, os quais conferem características de íon seletividade a esses materiais. Neste estudo, foram sintetizadas membranas a partir da inserção de politiofeno (PT) em matriz de poli(álcool vinílico) (PVA) em diferentes proporções, com e sem adição de agente reticulante glutaraldeído (GA), por evaporação do solvente com posterior tratamento térmico. Desta maneira, foi possível interpretar a influência da concentração de PT e da reticulação química nas propriedades térmicas, mecânicas, químicas, eletroquímicas e de transporte iônico atribuídas às membranas. O PT empregado nas blendas foi previamente sintetizado via polimerização em emulsão, sendo caracterizada a reação e suas propriedades químicas e físicas, como massa molar média, tamanhos e cargas das partículas dispersas Já as amostras das membranas foram submetidas a ensaios de microscopia eletrônica de varredura e perfilometria óptica para avaliação de suas morfologias, enquanto que a verificação da estabilidade térmica foi obtida por análise termogravimétrica e sua estrutura química por espectroscopia de infravermelho. A condutividade iônica e capacidade de troca iônica confirmaram que as membranas com massa superior de PT e reticuladas com GA apresentaram elevado potencial de transferência de íons. Enquanto que a maior proporção de PVA conferiu melhores propriedades mecânicas ao material. Através dos ensaios de eletrodiálise para verificação da extração de íons Na+ da solução tratada, utilizando sistemas de três e cinco compartimentos, as membranas sintetizadas tiveram seus desempenhos comparados ao da membrana comercial Selemion® CMT. Os resultados mais promissores foram alcançados para as membranas reticuladas quimicamente e com maiores concentrações de PT. / The development of new technologies for the production of new selective membranes has propelled electrodialysis as an alternative to the conventional processes for treatment of effluents with large amounts of metallic ions. The final characteristics of a functionalized membrane depend on the materials and preparation methods chosen for its fabrication. The blends are presented as promising options for the production of films containing ionic groups, which confer characteristics of ion selectivity to these materials. In this study, membranes were synthetized from the insertion of polythiophene (PT) in a poly(vinyl alcohol) (PVA) matrix in different proportions, with and without adding a glutaraldehyde (GA) crosslinking agent, by solvent evaporation with following thermal treatment. As such, it was possible to interpret the influence of PT concentration and chemical crosslinking in the thermal, mechanical, chemical, electrochemical and ionic transportation properties attributed to the membranes The PT employed in the blends was previously synthesized via emulsion polymerization, with the reaction and its chemical and physical properties characterized, such as mean molar mass, size and charge of the scattered particles. The membrane samples were subjected to scanning electron microscopy and optical profilometry for the evaluation of their morphologies, while the thermal stability was verified by thermogravimetric analysis and its chemical structure by infrared spectroscopy. The ionic conductivity and ion exchange capacity confirmed that the membranes with superior PT mass and crosslinked with GA presented a higher potential for ion transfer. Meanwhile, the higher proportion of PVA bestows better mechanical properties to the material. Through electrodialysis tests for the verification of the extraction of Na+ ions of the treated solution, using three and five compartment systems, the synthesized membranes had their performance compared to the commercial membrane Selemion® CMT. The most promising results were achieved for the crosslinked membranes with higher PT concentrations.

Neste trabalho foram avaliados as propriedades mecânicas, dinâmico-mecânicas e morfológicas dos compósitos poli{etileno-co-álcool vinílico) (EVAL)/xisto retortado (X R) e poli(etileno-co-álcool vinílico)/xisto retortado queimado (XRQ). No estudo das características destes compósitos, foram utilizados dois tipos de EVAL, apresentando diferentes percentuais de grupos hidroxila na cadeia principal, o primeiro com 8 mol% e o segundo com 18 mol% de álcool vinílico na cadeia principal. O XR e o XRQ foram classificados, de modo que os tamanhos de partículas pudessem ser determinados, sendo usados amostras com 125 μm, 88,9 μm, 53,3 μm e 44,5 μm. As misturas foram preparadas em percentuais variados e granulometrias diferentes em relação ao XR e ao XRQ, de maneira a determinar qual dos sistemas de estudos possuem as melhores propriedades mecânicas, morfológicas e dinâmico-mecânicas. As misturas foram caracterizadas através da determinação de suas propriedades mecânicas, microscopia eletrônica de varredura, curvas de torque e análise dinâmico-mecânica. Através dos ensaios de tensão versus deformação, podemos constatar que o tamanho de partícula do Xisto Retortado e do Xisto Retortado Queimado tem pouca influência sobre as propriedades mecânicas. Foi possível se determinar neste trabalho que dois mecanismos independentes de interação entre a carga inorgânica e a matriz orgânica ocorrem. Tal observação pode ser feita pela análise das propriedades finais dos compósitos obtidos. No primeiro sistema de adesão, o coque retido no XR atua como fixador da matriz polimérica na parte inorgânica e serve como agente lubrificante. No segundo sistema é possível que os poros resultantes da queima do XR para produzir o XRQ atue como ponto de fixação mecânica entre a matriz orgânica e a fase dispersa inorgânica. Foi possível observar que não ocorrem processos degradativos ou de reticulação durante a preparação dos compósitos, pois não ocorrem variações significativas nas curvas de Torque durante o processamento. / In this work we studied several types of mixtures of poli(ethylene-covinyl alcohol) (EVAL) with Pyrolised Oil Shale (POS) and Pyrolised Oil Shale Burned (POSB). Two types of EVAL were used, with different percentile of hidroxyl groups in the main chain, one with 8 mol% and the second with 18 mol% of vinyl alcohol in the polymer. For the filler (POS and POSB) several particle size were used. The particle size of POS and POSB used in this work were 125 μm, 88,9 μm, 53,3 μm and 44,5 μm. The mixtures were prepared with different concentration and particle size, in order to determine which composite show the best mechanical properties, morphologic and dynamic-mechanics. The mixtures were characterized through the determination of its mechanical properties, scanning electronic microscopy, torque curves and analysis mechanic-dynamics. Through the stress/stain plots, we can verify that the size of particle of the Pyrolised Oil Shale and the Pyrolised Oil Shale Burned have Iittle influence on the properties of the composites. It was possible to observe that two different mechanisms of interaction between the polymer and the filler. Through the analysis of the electronic microscopy we verified different mechanisms for the system EVAL-POS and EVAL-POSB, it differentiates this given by the presence or not of the coke in the particle of Pyrolised Oil Shale. We can also verify that the percentile of groups hidroxyl influences the dispersion of the load in the head office polimérica. It is possible to see that there is no degradation or of reticulation during the preparation of the composites, because torque does not change significantly during the processing.

O desenvolvimento de tecnologias para produção de novas membranas seletivas tem impulsionado a eletrodiálise como uma alternativa aos processos convencionais para tratamento de efluentes com alta carga de íons metálicos. As características finais de uma membrana funcionalizada dependem dos materiais e do modo de preparação escolhidos para sua fabricação. As blendas apresentam-se como opções promissoras para a confecção de filmes contendo grupos iônicos, os quais conferem características de íon seletividade a esses materiais. Neste estudo, foram sintetizadas membranas a partir da inserção de politiofeno (PT) em matriz de poli(álcool vinílico) (PVA) em diferentes proporções, com e sem adição de agente reticulante glutaraldeído (GA), por evaporação do solvente com posterior tratamento térmico. Desta maneira, foi possível interpretar a influência da concentração de PT e da reticulação química nas propriedades térmicas, mecânicas, químicas, eletroquímicas e de transporte iônico atribuídas às membranas. O PT empregado nas blendas foi previamente sintetizado via polimerização em emulsão, sendo caracterizada a reação e suas propriedades químicas e físicas, como massa molar média, tamanhos e cargas das partículas dispersas Já as amostras das membranas foram submetidas a ensaios de microscopia eletrônica de varredura e perfilometria óptica para avaliação de suas morfologias, enquanto que a verificação da estabilidade térmica foi obtida por análise termogravimétrica e sua estrutura química por espectroscopia de infravermelho. A condutividade iônica e capacidade de troca iônica confirmaram que as membranas com massa superior de PT e reticuladas com GA apresentaram elevado potencial de transferência de íons. Enquanto que a maior proporção de PVA conferiu melhores propriedades mecânicas ao material. Através dos ensaios de eletrodiálise para verificação da extração de íons Na+ da solução tratada, utilizando sistemas de três e cinco compartimentos, as membranas sintetizadas tiveram seus desempenhos comparados ao da membrana comercial Selemion® CMT. Os resultados mais promissores foram alcançados para as membranas reticuladas quimicamente e com maiores concentrações de PT. / The development of new technologies for the production of new selective membranes has propelled electrodialysis as an alternative to the conventional processes for treatment of effluents with large amounts of metallic ions. The final characteristics of a functionalized membrane depend on the materials and preparation methods chosen for its fabrication. The blends are presented as promising options for the production of films containing ionic groups, which confer characteristics of ion selectivity to these materials. In this study, membranes were synthetized from the insertion of polythiophene (PT) in a poly(vinyl alcohol) (PVA) matrix in different proportions, with and without adding a glutaraldehyde (GA) crosslinking agent, by solvent evaporation with following thermal treatment. As such, it was possible to interpret the influence of PT concentration and chemical crosslinking in the thermal, mechanical, chemical, electrochemical and ionic transportation properties attributed to the membranes The PT employed in the blends was previously synthesized via emulsion polymerization, with the reaction and its chemical and physical properties characterized, such as mean molar mass, size and charge of the scattered particles. The membrane samples were subjected to scanning electron microscopy and optical profilometry for the evaluation of their morphologies, while the thermal stability was verified by thermogravimetric analysis and its chemical structure by infrared spectroscopy. The ionic conductivity and ion exchange capacity confirmed that the membranes with superior PT mass and crosslinked with GA presented a higher potential for ion transfer. Meanwhile, the higher proportion of PVA bestows better mechanical properties to the material. Through electrodialysis tests for the verification of the extraction of Na+ ions of the treated solution, using three and five compartment systems, the synthesized membranes had their performance compared to the commercial membrane Selemion® CMT. The most promising results were achieved for the crosslinked membranes with higher PT concentrations.

Neste trabalho foram avaliados as propriedades mecânicas, dinâmico-mecânicas e morfológicas dos compósitos poli{etileno-co-álcool vinílico) (EVAL)/xisto retortado (X R) e poli(etileno-co-álcool vinílico)/xisto retortado queimado (XRQ). No estudo das características destes compósitos, foram utilizados dois tipos de EVAL, apresentando diferentes percentuais de grupos hidroxila na cadeia principal, o primeiro com 8 mol% e o segundo com 18 mol% de álcool vinílico na cadeia principal. O XR e o XRQ foram classificados, de modo que os tamanhos de partículas pudessem ser determinados, sendo usados amostras com 125 μm, 88,9 μm, 53,3 μm e 44,5 μm. As misturas foram preparadas em percentuais variados e granulometrias diferentes em relação ao XR e ao XRQ, de maneira a determinar qual dos sistemas de estudos possuem as melhores propriedades mecânicas, morfológicas e dinâmico-mecânicas. As misturas foram caracterizadas através da determinação de suas propriedades mecânicas, microscopia eletrônica de varredura, curvas de torque e análise dinâmico-mecânica. Através dos ensaios de tensão versus deformação, podemos constatar que o tamanho de partícula do Xisto Retortado e do Xisto Retortado Queimado tem pouca influência sobre as propriedades mecânicas. Foi possível se determinar neste trabalho que dois mecanismos independentes de interação entre a carga inorgânica e a matriz orgânica ocorrem. Tal observação pode ser feita pela análise das propriedades finais dos compósitos obtidos. No primeiro sistema de adesão, o coque retido no XR atua como fixador da matriz polimérica na parte inorgânica e serve como agente lubrificante. No segundo sistema é possível que os poros resultantes da queima do XR para produzir o XRQ atue como ponto de fixação mecânica entre a matriz orgânica e a fase dispersa inorgânica. Foi possível observar que não ocorrem processos degradativos ou de reticulação durante a preparação dos compósitos, pois não ocorrem variações significativas nas curvas de Torque durante o processamento. / In this work we studied several types of mixtures of poli(ethylene-covinyl alcohol) (EVAL) with Pyrolised Oil Shale (POS) and Pyrolised Oil Shale Burned (POSB). Two types of EVAL were used, with different percentile of hidroxyl groups in the main chain, one with 8 mol% and the second with 18 mol% of vinyl alcohol in the polymer. For the filler (POS and POSB) several particle size were used. The particle size of POS and POSB used in this work were 125 μm, 88,9 μm, 53,3 μm and 44,5 μm. The mixtures were prepared with different concentration and particle size, in order to determine which composite show the best mechanical properties, morphologic and dynamic-mechanics. The mixtures were characterized through the determination of its mechanical properties, scanning electronic microscopy, torque curves and analysis mechanic-dynamics. Through the stress/stain plots, we can verify that the size of particle of the Pyrolised Oil Shale and the Pyrolised Oil Shale Burned have Iittle influence on the properties of the composites. It was possible to observe that two different mechanisms of interaction between the polymer and the filler. Through the analysis of the electronic microscopy we verified different mechanisms for the system EVAL-POS and EVAL-POSB, it differentiates this given by the presence or not of the coke in the particle of Pyrolised Oil Shale. We can also verify that the percentile of groups hidroxyl influences the dispersion of the load in the head office polimérica. It is possible to see that there is no degradation or of reticulation during the preparation of the composites, because torque does not change significantly during the processing.

O desenvolvimento de tecnologias para produção de novas membranas seletivas tem impulsionado a eletrodiálise como uma alternativa aos processos convencionais para tratamento de efluentes com alta carga de íons metálicos. As características finais de uma membrana funcionalizada dependem dos materiais e do modo de preparação escolhidos para sua fabricação. As blendas apresentam-se como opções promissoras para a confecção de filmes contendo grupos iônicos, os quais conferem características de íon seletividade a esses materiais. Neste estudo, foram sintetizadas membranas a partir da inserção de politiofeno (PT) em matriz de poli(álcool vinílico) (PVA) em diferentes proporções, com e sem adição de agente reticulante glutaraldeído (GA), por evaporação do solvente com posterior tratamento térmico. Desta maneira, foi possível interpretar a influência da concentração de PT e da reticulação química nas propriedades térmicas, mecânicas, químicas, eletroquímicas e de transporte iônico atribuídas às membranas. O PT empregado nas blendas foi previamente sintetizado via polimerização em emulsão, sendo caracterizada a reação e suas propriedades químicas e físicas, como massa molar média, tamanhos e cargas das partículas dispersas Já as amostras das membranas foram submetidas a ensaios de microscopia eletrônica de varredura e perfilometria óptica para avaliação de suas morfologias, enquanto que a verificação da estabilidade térmica foi obtida por análise termogravimétrica e sua estrutura química por espectroscopia de infravermelho. A condutividade iônica e capacidade de troca iônica confirmaram que as membranas com massa superior de PT e reticuladas com GA apresentaram elevado potencial de transferência de íons. Enquanto que a maior proporção de PVA conferiu melhores propriedades mecânicas ao material. Através dos ensaios de eletrodiálise para verificação da extração de íons Na+ da solução tratada, utilizando sistemas de três e cinco compartimentos, as membranas sintetizadas tiveram seus desempenhos comparados ao da membrana comercial Selemion® CMT. Os resultados mais promissores foram alcançados para as membranas reticuladas quimicamente e com maiores concentrações de PT. / The development of new technologies for the production of new selective membranes has propelled electrodialysis as an alternative to the conventional processes for treatment of effluents with large amounts of metallic ions. The final characteristics of a functionalized membrane depend on the materials and preparation methods chosen for its fabrication. The blends are presented as promising options for the production of films containing ionic groups, which confer characteristics of ion selectivity to these materials. In this study, membranes were synthetized from the insertion of polythiophene (PT) in a poly(vinyl alcohol) (PVA) matrix in different proportions, with and without adding a glutaraldehyde (GA) crosslinking agent, by solvent evaporation with following thermal treatment. As such, it was possible to interpret the influence of PT concentration and chemical crosslinking in the thermal, mechanical, chemical, electrochemical and ionic transportation properties attributed to the membranes The PT employed in the blends was previously synthesized via emulsion polymerization, with the reaction and its chemical and physical properties characterized, such as mean molar mass, size and charge of the scattered particles. The membrane samples were subjected to scanning electron microscopy and optical profilometry for the evaluation of their morphologies, while the thermal stability was verified by thermogravimetric analysis and its chemical structure by infrared spectroscopy. The ionic conductivity and ion exchange capacity confirmed that the membranes with superior PT mass and crosslinked with GA presented a higher potential for ion transfer. Meanwhile, the higher proportion of PVA bestows better mechanical properties to the material. Through electrodialysis tests for the verification of the extraction of Na+ ions of the treated solution, using three and five compartment systems, the synthesized membranes had their performance compared to the commercial membrane Selemion® CMT. The most promising results were achieved for the crosslinked membranes with higher PT concentrations.

Neste trabalho foram avaliados as propriedades mecânicas, dinâmico-mecânicas e morfológicas dos compósitos poli{etileno-co-álcool vinílico) (EVAL)/xisto retortado (X R) e poli(etileno-co-álcool vinílico)/xisto retortado queimado (XRQ). No estudo das características destes compósitos, foram utilizados dois tipos de EVAL, apresentando diferentes percentuais de grupos hidroxila na cadeia principal, o primeiro com 8 mol% e o segundo com 18 mol% de álcool vinílico na cadeia principal. O XR e o XRQ foram classificados, de modo que os tamanhos de partículas pudessem ser determinados, sendo usados amostras com 125 μm, 88,9 μm, 53,3 μm e 44,5 μm. As misturas foram preparadas em percentuais variados e granulometrias diferentes em relação ao XR e ao XRQ, de maneira a determinar qual dos sistemas de estudos possuem as melhores propriedades mecânicas, morfológicas e dinâmico-mecânicas. As misturas foram caracterizadas através da determinação de suas propriedades mecânicas, microscopia eletrônica de varredura, curvas de torque e análise dinâmico-mecânica. Através dos ensaios de tensão versus deformação, podemos constatar que o tamanho de partícula do Xisto Retortado e do Xisto Retortado Queimado tem pouca influência sobre as propriedades mecânicas. Foi possível se determinar neste trabalho que dois mecanismos independentes de interação entre a carga inorgânica e a matriz orgânica ocorrem. Tal observação pode ser feita pela análise das propriedades finais dos compósitos obtidos. No primeiro sistema de adesão, o coque retido no XR atua como fixador da matriz polimérica na parte inorgânica e serve como agente lubrificante. No segundo sistema é possível que os poros resultantes da queima do XR para produzir o XRQ atue como ponto de fixação mecânica entre a matriz orgânica e a fase dispersa inorgânica. Foi possível observar que não ocorrem processos degradativos ou de reticulação durante a preparação dos compósitos, pois não ocorrem variações significativas nas curvas de Torque durante o processamento. / In this work we studied several types of mixtures of poli(ethylene-covinyl alcohol) (EVAL) with Pyrolised Oil Shale (POS) and Pyrolised Oil Shale Burned (POSB). Two types of EVAL were used, with different percentile of hidroxyl groups in the main chain, one with 8 mol% and the second with 18 mol% of vinyl alcohol in the polymer. For the filler (POS and POSB) several particle size were used. The particle size of POS and POSB used in this work were 125 μm, 88,9 μm, 53,3 μm and 44,5 μm. The mixtures were prepared with different concentration and particle size, in order to determine which composite show the best mechanical properties, morphologic and dynamic-mechanics. The mixtures were characterized through the determination of its mechanical properties, scanning electronic microscopy, torque curves and analysis mechanic-dynamics. Through the stress/stain plots, we can verify that the size of particle of the Pyrolised Oil Shale and the Pyrolised Oil Shale Burned have Iittle influence on the properties of the composites. It was possible to observe that two different mechanisms of interaction between the polymer and the filler. Through the analysis of the electronic microscopy we verified different mechanisms for the system EVAL-POS and EVAL-POSB, it differentiates this given by the presence or not of the coke in the particle of Pyrolised Oil Shale. We can also verify that the percentile of groups hidroxyl influences the dispersion of the load in the head office polimérica. It is possible to see that there is no degradation or of reticulation during the preparation of the composites, because torque does not change significantly during the processing.

Submitted by Marcele Costal de Castro (costalcastro@gmail.com) on 2017-12-14T12:54:22Z No. of bitstreams: 1 LUCINDA FERNANDES DA SILVA D.pdf: 3356063 bytes, checksum: 5edb0cf43049602a3c220ded128a6406 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-12-14T12:54:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 LUCINDA FERNANDES DA SILVA D.pdf: 3356063 bytes, checksum: 5edb0cf43049602a3c220ded128a6406 (MD5) Previous issue date: 2013-02 / Membranas compostas de osmose inversa (OI) comerciais (BW30-Dow Filmtec) foram modificadas através do recobrimento com membrana de poli(álcool vinílico) (PVA) reticulado com glutaraldeído (GA) e membrana compósita contendo carvão ativado em pó (CAP) em matriz de PVA para aumento de sua resistência ao cloro. Esse estudo compara o desempenho da membrana comercial original e as modificadas em meio oxidante de cloro (NaClO 300 mg/L, NaCl 2,000 mg/L, pH 9.5). O tempo de exposição e a concentração do cloro foram monitorados em termos de ppm.h (concentração da solução de cloro em ppm exposta a membrana por um tempo fixo em h). Análises de ATR-FTIR e TGA confirmaram a reação de reticulação entre o GA e o PVA além da influência do CAP na matriz da membrana compósita de PVA. Imagens do MEV relativas às membranas original e modificada foram empregadas para avaliação do cobrimento da superfície das membranas. A rejeição salina (NaCl) e a permeabilidade hidráulica foram avaliadas durante um período maior que 100 h. Ambas as modificações de superfície demonstraram com eficiência o aumento da resistência ao cloro da membrana comercial de OI de 1,00 ppm.h para mais de 15.000 ppm.h. / Commercial thin-film composite reverse osmosis (RO) membranes (BW30-Dow Filmtec) were modified by covering it with a poly(vinyl alcohol) (PVA) membrane crosslinked with glutaraldehyde (GA) and a composite membrane containing powdered activated carbon (PAC) in a matrix of PVA to improve its resistance to chlorine. This study compares the performance of the original commercial membrane and the modified ones in an oxidant chlorine medium (NaClO 300 mg/L, NaCl 2,000 mg/L, pH 9.5). The exposure time and the chlorine concentration were monitored and taken in terms of ppm.h (ppm chlorine concentration solution exposed to membrane for a fixed time in h). ATR-FTIR and TGA analysis confirmed the crosslinking reaction between GA and PVA besides the influence of PAC in the PVA matrix of the composite membrane. SEM images of the original and modified membranes were used to evaluate the surface coating of the membranes. The salt rejection (NaCl) and water permeability were measured during more than 100 h period. Both surface modifications have effectively demonstrated the increase for the chlorine resistance of the commercial RO membrane from 1,000 ppm.h to more than 15.000 ppm.h.