Preparação de membranas poliméricas a base de MOF contendo nióbio por rotofiação e sua aplicação na remoção de contaminantes em água

Resumo

A presença de contaminantes emergentes em sistemas aquáticos é uma realidade devido ao seu uso intenso e ininterrupto, e à dificuldade de remoção nos sistemas convencionais de tratamento de esgoto. Assim, o desenvolvimento de novas tecnologias eficientes para a eliminação destes compostos é uma necessidade urgente, sendo a adsorção uma técnica vantajosa frente às outras. O presente projeto aborda a síntese de uma nova estrutura metalorgânica (MOF) contendo nióbio, sua imobilização em membranas à base de quitosana, ácido polilático e poliuretana preparadas por uma nova técnica, a rotofiação. Estas novas membranas serão empregadas na adsorção de poluentes emergentes de águas como o bisfenol A, o ácido perfluorooctanoico e a cloroquina, cujas presenças em matrizes ambientais têm despertado preocupação mundial. Até onde se sabe, não há relatos na literatura sobre a preparação do MOF com nióbio e nem sobre a imobilização de adsorventes em membranas preparadas por rotofiação, especialmente com o biopolímero quitosana. Além disso, a grande maioria dos adsorventes baseados em MOF estão na forma de pó, e a imobilização do novo MOF nas membranas traz inúmeras vantagens ao processo pois a etapa de filtração não é necessária. Neste projeto, planeja-se otimizar o processo e adsorção dos poluentes às membranas poliméricas contendo MOF, bem como, estudar as cinéticas e isotermas e encontrar os parâmetros termodinâmicos dos sistemas adsorptivos. Além disso, objetiva-se avaliar diversos ciclos de reuso das membranas e avaliar as adsorções em sistemas multicomponentes. Experimentos para se avaliar a purificação de águas em fluxo continuo serão realizados. Modelagens moleculares e de interações entre adsorvente/adsorbato serão realizadas. Adicionalmente, as toxicidades do MOF, das membranas adsorventes e dos efluentes reais antes e pós tratamento serão avaliadas através de ensaios com organismos pré-estabelecidos, os quais agirão como bioindicadores.