Obtenção de suportes cerâmicos de dióxido de titânio rutilo utilizados em membranas que visam ao tratamento de efluentes radioativos da indústria nuclear

摘要

Os processos de separação por membranas (PSM) têm sido largamenteudutilizados para fracionar, concentrar e purificar soluções em: tratamento de resíduosudindustriais, indústria alimentícia, farmacêutica, dessalinização de água e energiaudnuclear, em razão dos PSM serem mais econômicos que métodos tradicionais deudseparação. O aumento da utilização de membranas conduziu à expansão da baseudde conhecimento de tecnologia de fabricação, resultando em membranas com altaudtaxa de transferência, melhoria na seletividade e a estabilidade de longo prazo. Audnanofiltração é uma técnica recente, sendo um processo capaz de separar partículasudna faixa de 5 a 10 Å. A demanda por altas temperaturas de operação e resistênciaudquímica têm estimulado o desenvolvimento de estruturas inorgânicas, principalmenteudcerâmicas porosas. Estes materiais podem ser revestidos por polímeros, entretanto,uda estabilidade química do componente orgânico irá limitar as aplicações. Osudmateriais cerâmicos possuem diversas vantagens: estabilidade química,udrefratariedade e estabilidade física. Apesar destas características favoráveis, estesudmateriais não têm sido utilizados extensivamente em aplicações de PSM devido àuddificuldade em produzir estruturas porosas livre de trincas e com tamanho de porosudadequado. Este trabalho visou a produção de suportes de membranas de dióxido deudtitânio (TiOβ), necessários para compensar a fragilidade das cerâmicas. Para estaudfinalidade, TiOβ de alta pureza foi utilizado como material inicial, com tamanho médioudde partícula igual a 0,1γ μm. A suspensão foi preparada e a secagem foi feita emudspray dryer, pois origina material seco com umidade e morfologia controladas. Osudsuportes foram obtidos por meio de prensagem uniaxial (1,5 kgf.cm-²) seguido deudsinterização em temperaturas distintas (1050, 1100 e 1150 ºC). Os suportes foramudcaracterizados quanto sua porosidade, a partir de métodos como: densidadeudgeométrica, método de Arquimedes e transmissão de raios gama. A permeação foiudavaliada em um sistema de célula com deslocamento de fluxo frontal em pressõesudde até 5 bar. A microscopia eletrônica de varredura permitiu a investigação de modoudsimples e rápido da morfologia dos suportes. Os resultados mostraram que foi obtidaudporosidade de aproximadamente 50%, adequada para aplicações como suporte deudmembrana.