Fabricação de membranas fibrosas de compósito PVDF/TIO2 pelo método de fiação por sopro em solução

Abstract

PVDF, PVDF/TiO 2 and PVDF/TiP membrane of were successfully prepared by solution blow spinning method. A study on the influence of concentration of PVDF in DMF, to obtain PVDF nanofibers without incorporation of nanoparticles was performed. The micrographs show that the variation of PVDF concentration influences the morphology and the diameter of the nanofibers. The results obtained by diffraction X-ray showed the presence of the β-phase of PVDF. The influence of TiO 2 incorporated in the PVDF/DMF solution was studied. The micrographs PVDF/TiO 2 nanofibers showed that the incorporation do not affect the morphology, they present randomly dispersed, homogeneous and without a preferred orientation. X-ray diffraction identified the β phase of PVDF and the anatase phase of TiO 2 . The micrographs PVDF/TiP nanofibers showed homogeneous morphology, and without the appearance of beads. Also obtained were pure TiO 2 nanofibers. The TiO 2 nanofibers were obtained after the burning of PVDF/TiP nanofibers. The nanofibers produced presented a morphology dependent of heat treatment. Nanofibers heat treated at 400, 600 and 800 °C are formed by the union of TiO 2 grains. However, the nanofibers obtained at 1000 °C are smooth and hollow. The X-ray diffraction of TiO 2 nanofibers identified the anatase phase in the samples obtained at 400 and 600 °C. The sample obtained at 800 °C was observed anatase and rutile in lower proportion. In nanofibers obtained at 1000 °C was observed only rutile phase. PVDF blankets those obtained in this work can be used as filters and the TiO 2 incorporation can add the photocatalytic property. The pure TiO 2 nanofibers can also be used in photocatalysis and in hybrid cells using the TiO 2 as electron acceptor

Membranas poliméricas de PVDF, PVDF/TiO 2 e PVDF/TiP foram obtidas com êxito pela técnica de fiação por sopro em solução. Inicialmente foi realizado um estudo sobre a influência da concentração de PVDF em solução de DMF, na obtenção de membranas de PVDF puras. As micrografias obtidas destas membranas mostraram que a variação da concentração do PVDF influencia a morfologia e o diâmetro das nanofibras. Os resultados obtidos por difratometria de raios X mostraram a presença da fase β polar do PVDF. A influência da incorporação de TiO 2 em solução de PVDF/DMF também foi estudada. As micrografias obtidas das nanofibras de PVDF/TiO 2 mostraram que as incorporações não afetam a morfologia. As nanofibras, se apresentaram aleatoriamente dispersas, homogêneas e sem uma orientação preferencial. As análises por difratometria de raios X realizadas nas nanofibras identificaram a fase β do PVDF e a fase anatase do TiO 2 . As micrografias das nanofibras puras de PVDF/TiP apresentaram morfologias homogêneas, rugosas e sem o aparecimento de contas. Também foram obtidas nanofibras puras de TiO 2 . Essas nanofibras foram obtidas após o processo de queima das mantas de PVDF/TiP. As nanofibras puras de TiO 2 apresentaram uma morfologia que varia de acordo com o tratamento térmico recebido. Para as nanofibras tratadas termicamente a 400, 600 e 800 °C, as morfologias apresentadas são formadas pela união dos grãos de TiO 2 . As nanofibras tratadas a 1000 °C apresentaram uma morfologia lisa e a formação de nanofibras ocas. A difratometria de raios X das nanofibras de TiO 2 identificou picos característicos da fase cristalográfica anatase nas amostras tratadas a 400 e 600 °C. Para o tratamento a 800 °C é observado além da fase anatase a fase rutilo em menor proporção. No entanto, nas nanofibras tratadas a 1000 °C é observado apenas a fase rutilo. As mantas de PVDF obtidas neste trabalho podem ser utilizadas na área...