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Type: TESE DIGITAL
Title: Desenvolvimento de superfícies anti-incrustantes a partir de polianilina eletropolimerizada, funcionalizada e impregnada com óleos
Title Alternative: Development of anti-scaling surfaces from electropolymerized, functionalized and oil impregnated polyaniline
Author: Signorelli, Filipe, 1987-
Advisor: Bertran, Celso Aparecido, 1951-
Abstract: Resumo: Neste trabalho foram preparadas superfícies do tipo "slippery liquid-infused porous surfaces" baseadas em polianilina eletropolimerizada sobre substrato metálico, gerando uma topografia de rugosidade micro e nano-estruturada que pôde ser modificada quimicamente e impregnada por óleos apolares, cujas propriedades anti-incrustantes foram testadas em ambientes de alta salinidade (soluções salinas contendo carbonatos e sulfatos de cálcio, bário e estrôncio, além de sais pouco incrustantes). A eletropolimerização da polianilina se deu pelo método galvanostático e foi acompanhada por curvas de potencial por tempo (medidas em potenciostato/galvanostato) e de variação de massa por tempo (medidas em microbalança eletroquímica de cristal de quartzo). As tensões interfaciais dos materiais foram avaliadas através de medidas de ângulos de contato e calculadas pelo método de van Oss, Chaudhury e Good. Tanto a morfologia das amostras quanto a incrustação sobre a superfície foram avaliadas por microscopia óptica e microscopia eletrônica de varredura. Foram estudadas superfícies com diferentes graus de rugosidade que apresentaram caráter que varia do super-hidrofílico ao super-hidrofóbico. Com os resultados obtidos foi possível relacionar o aumento da quantidade de sais incrustados na superfície da amostra tanto com o aumento da rugosidade desta quanto com o aumento do seu caráter hidrofóbico. No tocante às superfícies impregnadas com óleo, a prevenção da adesão da incrustação devido à barreira física que o óleo cria entre a superfície sólida e a solução salina se mostrou muito eficaz. Este projeto se insere no contexto da produção marítima de petróleo, na qual a formação de incrustações inorgânicas sobre as paredes de tubulações e válvulas é um problema recorrente

Abstract: In this work, slippery liquid-infused porous surfaces, based on electropolymerized polyaniline onto metallic substrate, were made, leading to a topography of micro and nano structures which could be chemically modified and impregnated by non-polar oils, presenting anti-scaling properties which was assessed at high salinity environments (brines containing carbonates and sulfates of calcium, barium and strontium, among other lesser scaling salts). The electropolymerization of polyaniline was carried out by a galvanostatic method and assessed by potential versus time curves (measured by a potentiostat/galvanostat) and mass variation versus time (measured by electrochemical quartz crystal microbalance). The materials interfacial tensions were assessed by contact angle measurements and calculated by van Oss, Chaudhury and Good method. Morphology and inorganic scaling onto sample surfaces were assessed by optical and scanning electron microscopy. Surfaces with different roughness and presenting properties that vary from superhydrophilicity to superhydrophobicity were studied. The results enabled to correlate the increase in inorganic scaling with the increase of roughness and with the increase of the hydrophobic property. Regarding oil impregnated surfaces, since the oil acts like a physical barrier between solid surface and brine, scaling adhesion was effectively prevented. This project is inserted in the context of offshore oil production, where inorganic scaling is a recurring problem onto tubes and valves surfaces
Subject: Incrustação
Hidrofobicidade
Molhabilidade
Tensão superficial
Química de superfície
Editor: [s.n.]
Date Issue: 2017
Appears in Collections:IQ - Tese e Dissertação

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