Obtenção de membranas nanocompósitas de PCL/PMMA/zeólita para aplicação como sensor químico para detecção de resíduos de polifenóis da indústria cafeeira

Resumo

A cultura do café tem crescido significativamente nos últimos anos, sendo um dos produtos com maior benefício e consumo globalmente. No entanto, o processamento úmido do café gera grandes volumes de águas residuais com alto teor de compostos fenólicos como o ácido cafeico e clorogênico, tóxicos e persistentes no meio ambiente. Assim, é necessário controlar a qualidade da água após o uso industrial, monitorando os compostos presentes. Nesse sentido, os sensores químicos tornam-se uma alternativa para detecção rápida, seletiva e sensível para uso em dispositivos portáteis na região do ultravioleta-visível com possível alteração colorimétrica. Zeólitas como a da família faujasita (FAU) têm grande vantagem atribuída à elevada estabilidade, área de superfície elevada, porosidade e labilidade devido à presença de contra-íons de balanço de carga. Para tanto, a presença de íons tais como cobre e prata na superfície podem interagir com as poliolefinas, alterando as propriedades ópticas dos contaminantes. Para a manipulação do sensor, as zeólitas serão incorporadas a uma membrana de nanofibras à base de policaprolactona (PCL) e polimetilmetacrilato (PMMA), devido às suas propriedades de biocompatibilidade e resistência mecânica. Para a obtenção de nanofibras, será utilizado o método de fiação por sopro (SBS) por ser uma metodologia que permite a obtenção de membranas porosas, de forma rápida e baixo custo, permitindo a introdução de nanopartículas em uma matriz polimérica de forma simples e prática. Assim, neste projeto se propõe a obter nanocompósitos constituídos por nanofibras PCL/PMMA/FAU para monitorar os poluentes da indústria cafeeira. A FAU será obtida a parte da sílica extraída da casca de arroz, gerando assim um produto de segunda geração e resíduos para fertilização do solo, contribuindo para o funcionamento da economia circular. As detecções serão realizadas em um espectrofotômetro de ultravioleta-visível, sendo esperado também detecção visual a partir de mudanças colorimétricas. Dessa maneira, busca-se compreender as interações que permitem o funcionamento do sensor, bem como a seletividade e sensibilidade diante dos contaminantes provenientes da cafeicultura. (AU)