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Universidade Federal de Santa catarina (UFSC)
Programa de Pós-graduação em Engenharia, Gestão e Mídia do Conhecimento (PPGEGC)
Detalhes do Documento Analisado

Centro: Tecnológico

Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química

Dimensão Institucional: Pós-Graduação

Dimensão ODS: Econômica

Tipo do Documento: Dissertação

Título: COMPORTAMENTO REOLÓGICO DE UMA SUSPENSÃO AQUOSA DE NANOPRATA SOB ALTO CISALHAMENTO

Orientador
  • CINTIA SOARES
Aluno
  • JULIA CRISTIE KESSLER

Conteúdo

Estruturas com dimensão nanométrica possuem alta área superficial, e consequentemente suas características intrínsecas são potencializadas. no entanto, uma forte inclinação à aglomeração de partículas pode ser notada e evitada a partir de mecanismos protetores, como a estabilização estérica e/ou eletrostática. portanto, o objetivo deste trabalho foi determinar o comportamento reológico de uma suspensão aquosa de nanoprata, estabilizada em um surfactante à base de aminossilano, simulando o efeito do escoamento em confinamento. nanopartículas esféricas e bem distribuídas com tamanho médio de 21 nm e concentração de 0,0091 vol%, dispersas em uma suspensão com densidade de 0,9985 g·ml-1 a 25 ºc, foram submetidas a procedimentos de caracterização física e química. a suspensão foi investigada em 3 níveis de estabilidade, conforme determinado pelo potencial zeta: máxima (41,73 mv, ph 4,3), intermediária (10,44 mv, ph 7,4), e mínima (0,74 mv, ph 8,6). a carga superficial das nanopartículas se manteve positiva e a formação de aglomerados não foi observada. assim, em função do recobrimento estérico das nanopartículas, somado a uma dupla camada elétrica formada pela ionização de grupos amino do surfactante, presume-se que a estabilização tenha caráter eletroestérico. taxas de cisalhamento variando de 50 a 1000 s-1, e tensões de cisalhamento entre 0,02 e 1,20 pa, nas temperaturas de 15, 25 e 35 ºc foram empregadas na reometria. o comportamento reológico foi mensurado para tamanhos de fenda de 100, 300, ou 500 ¿m e ajustou-se à lei da potência, com uma correlação de 0,9991. uma tendência ao comportamento dilatante foi observada para o maior tamanho de fenda (500 ¿m). em repouso, os grupos hidroxílicos de superfície foram bloqueados pelo recobrimento estérico das nanopartículas de prata, evitando a formação de aglomerados. sob altas taxas de cisalhamento, interações nanopartícula-oh podem ter causado a redução do espaço intermolecular. dessa forma, o raio equivalente foi aumentado, a mobilidade das partículas diminuída e a viscosidade da nanossuspensão elevada. o comportamento foi observado com menor intensidade em condições de confinamento a 100 ¿m, com diferenças de até 60% nas viscosidades mensuradas. além disso, nos intervalos de ph avaliados, não houve variação do comportamento reológico e a viscosidade não se mostrou dependente do tempo. ainda, com o aumento da temperatura, menores valores de viscosidade foram obtidos. devido à natureza hidrofóbica da nanoprata estabilizada e às forças atrativas entre o nanofluido e a superfície de aço inoxidável usada nas análises de reometria, a tensão superficial média foi de 38,7 mn·m-1, com ângulo de contato médio de 71,5 º.

Pós-processamento: Índice de Shannon: 3.96498

ODS 1 ODS 2 ODS 3 ODS 4 ODS 5 ODS 6 ODS 7 ODS 8 ODS 9 ODS 10 ODS 11 ODS 12 ODS 13 ODS 14 ODS 15 ODS 16
4,94% 5,07% 6,73% 4,27% 5,25% 6,89% 8,02% 8,38% 5,86% 7,69% 8,62% 4,95% 4,67% 6,27% 5,14% 7,26%
ODS Predominates
ODS 11
ODS 1

4,94%

ODS 2

5,07%

ODS 3

6,73%

ODS 4

4,27%

ODS 5

5,25%

ODS 6

6,89%

ODS 7

8,02%

ODS 8

8,38%

ODS 9

5,86%

ODS 10

7,69%

ODS 11

8,62%

ODS 12

4,95%

ODS 13

4,67%

ODS 14

6,27%

ODS 15

5,14%

ODS 16

7,26%