Recuperação de nanopartículas metálicas por ultrafiltração

Dissertação apresentada na Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Química e Bioquímica

Neste trabalho procedeu-se à recuperação de nanopartículas de prata recorrendo à ultrafiltração como processo de separação. Na recuperação de nanopartículas de prata, efectuaram-se ensaios de permeação com seis membranas, numa célula de ultrafiltração e num módulo membranar, de modo a identificar quais destas retêm totalmente as nanopartículas. Nestes ensaios verificou-se que a membrana de ZrO2 foi a que permitiu obter maior permeabilidade por parte da membrana ao fluido (40 l/m2.h.bar). Realizou-se um estudo de recirculação total, em que se testou a membrana de ZrO2, e verificou-se que ao longo do tempo, a pressão transmembranar se manteve constante, o que indica estabilidade no sistema; e que a membrana retém totalmente as nanopartículas de prata. Estudou-se o efeito da velocidade de escoamento através da execução de ensaios de concentração das nanopartículas de prata, operando com a membrana de ZrO2. Pode ser concluído que o perfil de fluxos, a permeabilidade e a resistência do bolo de filtração são aproximadamente constantes para as várias pressões transmembranares testadas. Aplicou-se a equação de Carman-Kozeny na determinação da espessura dos bolos de filtração formados nos ensaios de concentração de nanopartículas para empacotamentos regular e aleatório. Os resultados obtidos permitem concluir que os bolos formados não reduzem significativamente o fluxo de permeado.