Polímeros: Ciência e Tecnologia
https://www.revistapolimeros.org.br/doi/10.4322/polimeros.2013.069
Polímeros: Ciência e Tecnologia
Scientific & Technical Article

Membranas Poliméricas de PE-g-MA-Al/AlPO4 Impregnado com Fe, Al – Utilização na Recuperação de Efluentes de Galvanoplastia

Polymeric Membranes of PE-g-MA-Al/AlPO4 Impregnated with Fe, Al - Use in Electroplating Wastewater Recovery

Araújo, Joice Andrade de; Soares, Magmir Metzker; Silva, Sheise Fonseca L. da; Casqueira, Rui de Góes; Costa, Dilma A.

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Resumo

Neste trabalho foram desenvolvidas membranas filtrantes de materiais híbridos de polietileno de alta densidade modificado com anidrido maleico e ionizado com hidróxido de alumínio (PE-g-MA-Al) (matriz orgânica) e fosfato de alumínio amorfo puro (AlPO4) ou impregnado com ferro e/ou alumínio (fase dispersa inorgânica). Essas membranas foram obtidas nas composições de PE-g-MA-Al (M1), PE-g-MA-Al/AlPO4 (M2), PE-g-MA-Al/AlPO4- Al (M3), PE-g-MA-Al/AlPO4-Fe (M4) e PE-g-MA-Al/AlPO4-Fe,Al (M5), na proporção de 97/3% em massa, pelo método de "casting", usando xileno à quente e sob refluxo, como solvente. As técnicas de espectroscopia na região do infravermelho (FTIR), difração de raios X (DRX), análise termogravimétrica (TGA), análise textural, tensão superficial e microscopia eletrônica de varredura (MEV) serviram para comprovar a influência da natureza dos materiais e da metodologia usada na confecção das membranas na incorporação da fase inorgânica na matriz polimérica e nas propriedades dos materiais híbridos resultantes. A aplicação das membranas na recuperação de metais presentes no efluente de galvanoplastia mostrou que a presença do ferro e/ou alumínio influenciou na morfologia e nas propriedades texturais desses materiais, e consequentemente na utilização como membranas mesoporosas de ultrafiltração, com os melhores resultados apresentados por M1 e M3 na recuperação de ferro (32 e 35%) e zinco (62 e 60%).

Palavras-chave

Polietileno graftizado com anidrido maleico, fosfato de alumínio, materiais híbridos orgânicoinorgânicos, membranas compósitas, efluentes de galvanoplastia

Abstract

In this paper filter membranes of hybrid materials of high density polyethylene modified with maleic anhydride and ionized with aluminum hydroxide (PE- g -MA- Al ) (organic matrix) and pure amorphous aluminum phosphate (AlPO4) or impregnated with iron and/or aluminum (inorganic dispersed phase) have been developed. These membranes were obtained from the compositions of PE-g-MA-Al (M1), PE-g-MA-Al/AlPO4 (M2) PE-g- MA-Al/AlPO4-Al (M3) PE-g-MA-Al/AlPO4-Fe (M4) and PE-g-MA-Al/AlPO4-Fe, Al (M5), at a ratio of 97/3 wt%, using casting with hot xylene as a solvent and under reflux. Infrared spectroscopy (FTIR), X-ray diffraction (XRD), thermogravimetric analysis (TGA), textural analysis, surface tension and scanning electron microscopy (SEM) were used to demonstrate the influence of the nature of the materials and of the methodology used for obtaining the membranes in the incorporation of the inorganic phase in the polymer matrix and in the properties of the resulting hybrid materials. The application of the membranes in the recovery of metals in the electroplating effluent indicated that iron and/or aluminum affect the morphology and texture properties of these materials. Therefore, they also influence the use of mesoporous membranes for ultrafiltration, where the best results were exhibited by M1 and M3 in recovering iron (32 to 35%) and zinc (62 and 60%).

Keywords

Graft polyethylene with maleic anhydride, aluminum phosphate, organic-inorganic hybrid materials, membrane composite, wastewater from electroplating

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