Desenvolvimento de hidrogéis de quitosana contendo nanoestruturas de celulose modificada para remoção e recuperação de metais em águas contaminadas

Resumo

A presença de íons metálicos em águas contaminadas, provenientes de processos industriais e que apresentam potencial tóxico, tem levado a uma grande preocupação com relação aos seus efeitos à saúde humana. Os processos convencionais de tratamento não são adequados para sua remoção, de modo que novas tecnologias precisam ser investigadas. O uso de sistemas porosos tridimensionais, como os hidrogéis se mostram como um material com potencial para remoção destes contaminantes. Além disso, a presença de nanoestruturas modificadas para induzir um efeito quelante aos contaminantes metálicos pode melhorar a remoção destes. Este projeto propõe o desenvolvimento de hidrogéis de quitosana e a utilização de nanoestruturas de celulose (NCs) modificadas para remoção de íons metálicos (cromo, cádmio, níquel e arsênio) que apresentam difícil remoção e possuem potencial tóxico elevado. As NCs serão obtidas por moagem mecânica e modificadas por 3 rotas diferentes: esterificação com anidrido succínico, carboximetilação, e complexação das NCs com o ácido etilenodiaminotetracético. Os hidrogéis sem e com as NCs (sem e com modificação) serão produzidos através do crosslinking da estrutura da quitosana utilizando glutaraldeído. As NCs e os sistemas de hidrogel serão avaliados quanto a composição química, propriedades mecânicas e capacidade de adsorção e dessorção dos contaminantes metálicos. Pretende-se realizar um estudo relacionado a cinética e condições que modulem o processo de adsorção dos íons metálicos, visando otimizar as propriedades desses materiais e possibilitar o seu uso em maiores escalas para remoção de contaminantes metálicos. (AU)