Preparação de nanomateriais derivados de óxido de grafeno, caracterização e sua aplicação na purificação de águas

Resumo

O presente projeto se refere à síntese de nanomateriais derivados de óxido de grafeno a partir de reações de grafitização com sais de diazônio. Após a elucidação das estruturas, os nanomateriais serão empregados em processos adsorção de diversos contaminantes em água, iniciando-se com os surfactantes. Serão realizados estudos da cinética da adsorção com o intuito de se descrever o modelo matemático para predizer o processo de adsorção. Paralelamente, estudos de cálculo teórico e de modelagem molecular serão desenvolvidos buscando conhecer mais a fundo as forças e os modos de interação entre o nanoadsorvente e os materiais adsorvidos. Além disso, experimentos visando à reciclagem do nanoadsorvente serão realizados, para que este material possa ser utilizado inúmeras vezes, reduzindo o custo de processo. Em um segundo momento, será desenvolvido um sistema para adsorção em fluxo contínuo em escala piloto, onde serão avaliados parâmetros como quantidade de nanoadsorvente, vazão de água contendo surfactante, pH, entre outros. Além dos surfactantes, planeja-se investigar a adsorção de metais pesados como Pb, Cr e Co, bem como, de compostos orgânicos tóxicos como pesticidas, corantes, entre outros. Adicionalmente, a eficiência do nanomaterial filtrante será avaliada a partir de ensaios biológicos com microrganismos, analisando-se parâmetros de diminuição da toxicidade de metais pesados e compostos orgânicos tóxicos. Por fim, serão feitos ensaios de adsorção de contaminantes em águas com amostras reais, a eficiência do nanomaterial filtrante será verificada em situações que ocorrem na natureza. Serão coletadas amostras de águas de rios contaminados com corantes, pesticidas e será avaliada a sua adsorção ao nanomaterial. (AU)