Avaliação da Cinética de Degradação Térmica de Membranas de Acetato de Celulose Híbridas usando Métodos Isoconversionais

Resumo

As membranas de acetato de celulose são amplamente utilizadas na indústria, nos processos de purificação de água, principalmente na dessalinização. Com algumas propriedades limitantes, a síntese de membranas híbridas aparece como uma alternativa para o desenvolvimento de materiais de alto desempenho. Para sua aplicação, o conhecimento da estabilidade térmica é crucial. Neste trabalho, a cinética de degradação térmica de membranas híbridas de acetato de celulose AC-SiO2-(CH2)3NH2 é avaliada a partir de análise termogravimétrica, em três taxas de aquecimento, 5; 10 e 20 °C/min. Os métodos isoconversionais propostos por Kissinger, Flynn-Wall-Ozawa e Friedman foram usados para o presente estudo da cinética de degradação. Observou-se que a inserção do silício na estrutura polimérica promoveu estabilidade térmica à membrana, apresentando energia de ativação superior à membrana de acetato de celulose puro, passando de 240,28 para 1039,01 kJ/mol, pelo método de Friedman. Em contraste, o aumento na concentração de nitrogênio diminui sua estabilidade térmica em relação à membrana de acetato de celulose com silício incorporado, reduzindo a energia de ativação de 1039,01 para 250,50 kJ/mol. No entanto, é mais estável do que a membrana de acetato de celulose pura. A avaliação realizada neste estudo explicou a influência da variação mínima na composição química contra a estabilidade térmica de membranas híbridas, sendo um fator de grande importância para sua aplicação.