Membranas de polisulfona/argila: influência de diferentes argilas na propriedade de barreira

    Neste trabalho, membranas de polisulfona com adição de 3% em massa de argila montmorilonita natural, sódica e lítio, oriundas do estado da Paraíba, foram desenvolvidas pelo método de inversão de fases. Utilizou-se o N-metil-2 pirrolidona (NMP) como solvente na proporção de 80% e 20% de sólido. As argilas e membranas foram caracterizadas por difração de raios-X (DRX) e espectroscopia na região do infravermelho com transformada de Fourier (FTIR). Além disso, as membranas foram estudadas por microscopia eletrônica de varredura (MEV), porosidade e permeação a vapor d'água, a fim de se estudar seu comportamento para aplicação na separação de gás. Os DRX das argilas evidenciaram bandas de cristalinidade características de montmorilonita. Os difratogramas de DRX das membranas indicaram que possivelmente ocorreu a formação de uma estrutura intercalado/esfoliado devido à ausência das bandas referentes às argilas. Por FTIR das argilas foi visualizado as mesmas bandas características da montmorilonita, diferenciando pelos cátions que foram trocados na estrutura. O FTIR das membranas apresentaram bandas características da polisulfona, e para os híbridos estas bandas podem ser também das argilas por apresentarem as mesmas faixas de número de onda. As fotomicrografias de MEV evidenciaram a formação de uma camada densa na pele filtrante e na parte inferior foi observada uma estrutura de fingers que pode ter influenciado na permeação. O ensaio de porosidade indicou que a presença de argila na membrana reduziu a quantidade de poros e o ensaio de permeação a vapor d'água ilustrou que houve uma diminuição da permeação com a adição de argila em comparação com a membrana de polisulfona pura. A membrana aditivada de argila com lítio apresentou uma redução da permeação a vapor d'água em 53%, indicando melhores propriedades de barreira.Palavras-chave: membrana, polisulfona, argila, propriedade de barreira

Membranas de fibra oca de polietersulfona: efeito do líquido interno e da adição de argila

As membranas poliméricas vêm sendo bastante utilizadas no processo de tratamento de efluentes em todomundo, solucionando problemas médicos, sociais e ambientais. Sendo assim, membranas de fibra oca foramproduzidas a partir da polietersulfona (PES), adicionando a argila Cloisite Na – CLNa e também inserindo osolvente N,N dimetilformamida (DMF), com o intuito de modificar a morfologia da membrana. A argila foicaracterizada por fluorescência de raios-X (FRX) e difração de raios-X (DRX). Por FRX, ficou visto que aargila apresentou característica naturalmente sódica e com pouco materiais acessórios. O DRX mostrou que aCloisite Na possui característica de uma argila montmorilonita contendo íons Na+. As membranas foramcaracterizadas por ângulo de contato (membrana plana), microscopia eletrônica de varredura (MEV) emedidas de fluxo. Por meio das medidas do ângulo de contato foi visto que a presença de argila favoreceu aum aumento da hidrofilicidade das membranas. Nas membranas de fibra oca, foi observado por MEV que apresença da argila modificou a morfologia da membrana, alterando a uniformidade dos “fingers” e dosmacroporos e modificando a camada densa no centro do suporte poroso, A adição do ácido no líquido internomodificou ainda mais a morfologia, diminuindo a camada densa no centro do suporte poroso da membrana etambém alterando os “fingers” e os macroporos, tendo uma maior uniformidade dos mesmos em relação amembrana sem a presença do DMF no líquido interno. A partir das medidas de fluxo foi possível observarque a membrana contendo 5% de CLNa com a presença do solvente no líquido interno obteve um maiorfluxo com o tempo, isto ocorreu devido à morfologia mais uniforme apresentada da membrana.Palavras-chave: polietersulfona, membranas, fibra oca, medidas de fluxo

Pervasive gaps in Amazonian ecological research

Biodiversity loss is one of the main challenges of our time,1,2 and attempts to address it require a clear un derstanding of how ecological communities respond to environmental change across time and space.3,4 While the increasing availability of global databases on ecological communities has advanced our knowledge of biodiversity sensitivity to environmental changes,5–7 vast areas of the tropics remain understudied.8–11 In the American tropics, Amazonia stands out as the world’s most diverse rainforest and the primary source of Neotropical biodiversity,12 but it remains among the least known forests in America and is often underrepre sented in biodiversity databases.13–15 To worsen this situation, human-induced modifications16,17 may elim inate pieces of the Amazon’s biodiversity puzzle before we can use them to understand how ecological com munities are responding. To increase generalization and applicability of biodiversity knowledge,18,19 it is thus crucial to reduce biases in ecological research, particularly in regions projected to face the most pronounced environmental changes. We integrate ecological community metadata of 7,694 sampling sites for multiple or ganism groups in a machine learning model framework to map the research probability across the Brazilian Amazonia, while identifying the region’s vulnerability to environmental change. 15%–18% of the most ne glected areas in ecological research are expected to experience severe climate or land use changes by 2050. This means that unless we take immediate action, we will not be able to establish their current status, much less monitor how it is changing and what is being lostinfo:eu-repo/semantics/publishedVersio

Pervasive gaps in Amazonian ecological research

Biodiversity loss is one of the main challenges of our time,1,2 and attempts to address it require a clear understanding of how ecological communities respond to environmental change across time and space.3,4 While the increasing availability of global databases on ecological communities has advanced our knowledge of biodiversity sensitivity to environmental changes,5,6,7 vast areas of the tropics remain understudied.8,9,10,11 In the American tropics, Amazonia stands out as the world's most diverse rainforest and the primary source of Neotropical biodiversity,12 but it remains among the least known forests in America and is often underrepresented in biodiversity databases.13,14,15 To worsen this situation, human-induced modifications16,17 may eliminate pieces of the Amazon's biodiversity puzzle before we can use them to understand how ecological communities are responding. To increase generalization and applicability of biodiversity knowledge,18,19 it is thus crucial to reduce biases in ecological research, particularly in regions projected to face the most pronounced environmental changes. We integrate ecological community metadata of 7,694 sampling sites for multiple organism groups in a machine learning model framework to map the research probability across the Brazilian Amazonia, while identifying the region's vulnerability to environmental change. 15%–18% of the most neglected areas in ecological research are expected to experience severe climate or land use changes by 2050. This means that unless we take immediate action, we will not be able to establish their current status, much less monitor how it is changing and what is being lost

Hybrid microporous polyamide membranes applied in the treatment of oil industry oily emulsions.

Membranas microporosas foram obtidas a partir de híbridos de poliamida6 (PA6) com argila bentonítica, por meio da técnica de inversão de fases, na presença de cloreto de cálcio (CaCl2). As membranas foram caracterizadas por difração de raios-X (DRX), espectroscopia na região do infravermelho com transformada de Fourrier (FTIR), calorimetria exploratória diferencial (DSC), microscopia eletrônica de varredura (MEV), porosimetria por intrusão de mercúrio (PIM), ângulo de contato e medidas de fluxo. No banho usado para precipitação das membranas de PA6 pura foram medidas algumas propriedades físico-químicas. As emulsões oleosas foram caracterizadas por microscopia óptica (MO). Os resultados de DSC e DRX para as membranas evidenciaram a estabilidade térmica e uma estrutura morfológica com lamelas da argila intercalada e/ou parcialmente esfoliada na PA6. Por FTIR das membranas foi detectada a presença da argila e do CaCl2. Por MEV e PIM das membranas, foi possível perceber uma pele filtrante e uma camada porosa, bem como variações nos diâmetros médios dos poros com a presença da argila e do CaCl2. Por meio do ângulo de contato, todas as membranas apresentaram maiores ângulos para a água quando comparadas aos ângulos obtidos com o óleo. Nas propriedades físico-químicas da solução usado como banho de precipitação das membranas de PA6 pura com CaCl2 e do seu efluente gerado, foi confirmada a formação do cloreto de ácido na solução e do ácido clorídrico no banho de precipitação. Por MO das emulsões, foi constatada que a variação na concentração de óleo e no tempo de agitação, não provocou alterações significativas no diâmetro médio das gotículas de óleo, nas condições estudadas neste trabalho. Nas medidas de fluxo das emulsões oleosas, verificou-se que a relação J/J0 tende a ser maior quando se utilizam emulsões de menor concentração. Os testes de separação água-óleo mostraram uma redução significativa da concentração de óleo no permeado, evidenciando assim, que estas membranas apresentam potencial para esta aplicação.Microporous membranes were obtained from hybrids of polyamide6 (PA6) with bentonite clay by inversion phase, in the presence of calcium chloride (CaCl2). The membranes were characterized by X-ray diffraction (XRD), Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), differential scanning calorimetry (DSC), scanning electron microscopy (SEM), mercury intrusion porosimetry (MIP) and flow measurements. In precipitation bath used to prepare membranes of pure PA6 were measured some physic-chemical properties. The oily emulsions were characterized by optical microscopy (OM). The results from DSC and XRD for the membranes, confirmed the thermal stability and morphological structure with intercalated and/or partially exfoliated lamella of clay in PA6. From the FTIR results of the membranes it was detected the presence of clay and CaCl2. By SEM and MIP, it was possible to realize an asymmetric membrane morphology comprising of a skin and a porous layer, as well as variations in the average pore diameters with the presence of clay and CaCl2. By means of the contact angle, it was found that all membranes exhibited higher angles for water compared to the angles obtained with oil. In the physic-chemical properties of the solution used as precipitation bath for pure PA6 membrane with CaCl2 and its generate effluent it generated was confirmed the formation of the acid chloride in solution and hydrochloric acid in the precipitation bath. By OM of the emulsions, it was found that the variation in oil concentration and stirring time, did not cause significant changes in the mean diameter of the oil droplets in the conditions studied in this work. In the flow measurements of oil emulsions, it was found that the J/J0 ratio tends to be higher when emulsions of lower concentration are used. The water-oil separation tests, for all membranes, showed a significant reduction in oil concentration in the permeated, thus showing that these membranes have potential for this application

Development of membranes of polyamide 66 / bentonite clay nanocomposites obtained by solution for water-oil separation

Membranas microporosas foram obtidas a partir de nanocompósitos de poliamida66 com argila bentonítica regional, por meio da técnica de imersãoprecipitação. Os nanocompósitos foram obtidos por solução com um tempo de reação pré-determinado. A argila foi tratada com o sal quaternário de amônio Cetremide® com o intuito de torná-la organofílica. As argilas sem tratamento e tratada foram caracterizadas por fluorescência de raios-X (FRX), espectroscopia na região do infravermelho com transformada de Fourrier (FTIR), difração de raios-X (DRX) e termogravimetria (TG), que comprovaram a inserção do sal Cetremide® nas camadas da argila e sua estabilidade térmica. Enquanto que as membranas foram caracterizadas por DRX, TG, calorimetria exploratória diferencial (DSC), microscopia eletrônica de varredura (MEV) e medidas de fluxo. Os resultados de DRX, TG e DSC comprovaram a estabilidade térmica e uma estrutura morfológica com lamelas da argila intercaladas/parcialmente esfoliadas na matriz polimérica. Por MEV, foi possível perceber uma morfologia assimétrica constituída por uma pele filtrante e uma camada porosa, sendo que quanto maior o teor de argila na membrana menor a espessura da película formada, influenciando diretamente as medidas de fluxo das membranas produzidas a partir dos nanocompósitos. De maneira geral, o fluxo com água destilada nas membranas apresentou inicialmente uma diminuição e, em seguida, ao longo de 60 min ocorreu uma estabilidade deste, devido a uma compactação ou a um inchamento ocorrido nas membranas. Nos testes de separação água-óleo, verificou-se que a relação J/J0 tende a ser maior quando se utilizam emulsões de menor concentração. Os testes de separação água-óleo nas concentrações de 300 e 500 ppm, para todas as membranas, mostraram uma redução significativa da concentração de óleo no permeado, evidenciando assim, que estas membranas apresentam potencial para esta aplicação.Microporous membranes were obtained from nanocomposites polyamide66 and regional bentonite clay, through the technique of immersion precipitation. The nanocomposites were obtained by solution with a pre-stabelished reaction time. The clay was treated with quaternary ammonium salt (Cetremide®) in order to make it organophilic. Untreated and treated clay were characterized by X-ray fluorescence (XRF) spectroscopy, Fourier transform infrared (FTIR), X-ray diffraction (XRD) and thermogravimetry (TG), which confirmed the insertion of the Cetremide® salt in the layers of clay and their thermal stability. While the membranes were characterized by XRD, TG, differential scanning calorimetry (DSC), scanning electron microscopy (SEM) and flow measurements. The results of XRD, TG and DSC confirmed the thermal stability and morphological structure with intercalated/partially exfoliated lamellae of clay in the polymer matrix. By SEM, it was revealed an asymmetric morphology consisting of a skin layer and a porous sublayer. The higher clay content in the membrane give the lower film thickness. This influencing directly the flow measurements of the membranes produced from the nanocomposites. In general, the initial flow with distilled water throught the membranes decrease and stabilise after 60 min, this due to a compression or swelling occurred in the membranes. In tests of water-oil separation it was found that the relationship J/J0 tends to be greater when using emulsions with lower concentration. The water-oil separation tests at concentrations of 300 and 500 ppm for all membranes showed a significant reduction in oil concentration in the permeate, thus showing that these membranes have potential for this application.CNP