Desenvolvimento de uma membrana verde à base de poli(vinil álcool) para a remoção de diclofenaco de sódio de matrizes aquosas
Resumo
Os processos de separação por membranas são eficientes para reduzir a poluição de águas por contaminantes emergentes, como é o caso dos fármacos. No Brasil, assim como no restante do mundo, a produção de membranas poliméricas ainda enfrenta desafios em relação ao uso e posterior descarte de solventes orgânicos, o que torna o processo prejudicial ao meio ambiente. Uma alternativa mais sustentável são os polímeros hidrossolúveis, como o poli(vinil álcool) (PVA). Entretanto, o controle da solubilidade do PVA com reações de reticulação se faz necessária quando a aplicação pretendida é o tratamento de água. Nesse sentido, este trabalho teve por objetivo desenvolver uma membrana à base de PVA, utilizando o ácido cítrico como reticulante, para a remoção de diclofenaco de sódio (DCF) de matrizes aquosas. A metodologia de design de experimentos, associada à análise estatística, foi utilizada para determinar as condições ótimas de tempo e temperatura de reticulação da membrana, visando o melhor equilíbrio entre o fluxo de permeado e a remoção de DCF durante um processo de filtração. Além disso, os parâmetros de filtração foram ajustados para maximizar a eficiência do processo. De forma geral, os resultados da caracterização morfológica, química, térmica e física demonstraram que as condições de reticulação afetam diretamente as propriedades da membrana, modificando o seu desempenho quanto ao fluxo de permeado e remoção de DCF. Além disso, verificou-se que as condições ótimas associadas ao tempo e temperatura de reticulação foram de 110 min e 110 °C, respectivamente. Os parâmetros operacionais do processo de filtração, por sua vez, também apresentaram grande influência no comportamento da membrana. Nas condições otimizadas (5 bar, alimentação contendo 0,008 g L-1 de DCF a 25 °C, pH natural de ~5,75), a membrana desenvolvida produziu 0,12 L m-2 h-1 de permeado com cerca de 80% de remoção de DCF, sendo comparável às membranas comerciais de nanofiltração. Por fim, esse estudo culminou no desenvolvimento de uma membrana com características "verdes", ou seja, com qualidades promissoras para remover de forma mais sustentável eventuais contaminantes resistentes aos tratamentos convencionais de águas, como é o caso do DCF. [resumo fornecido pelo autor]