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Biodegradação como proposta para tratamento e recuperação de nanotubos de carbono oriundos de resíduos de nanocompósitos poliméricos biodegradáveis

Processo: 19/15976-0
Linha de fomento:Auxílio à Pesquisa - Regular
Vigência: 01 de outubro de 2020 - 30 de setembro de 2022
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Materiais Não-metálicos
Pesquisador responsável:Ana Paula Lemes
Beneficiário:Ana Paula Lemes
Instituição-sede: Instituto de Ciência e Tecnologia (ICT). Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP). Campus São José dos Campos. São José dos Campos , SP, Brasil
Pesq. associados:Andrey dos Santos ; Danielle Maass ; Mirabel Cerqueira Rezende ; Nelson Manuel Viana Da Silva Lima ; Wilson Jose Fernandes Lemos Junior
Assunto(s):Nanotubos de carbono  Biopolímeros  Polímeros biodegradáveis  Biodegradação 

Resumo

Nesse projeto de pesquisa pretende-se investigar a recuperação de nanotubos de carbono (NTC) a partir da biodegradação de nanocompósitos poliméricos biodegradáveis reforçados com NTC, e a utilização desses NTC recuperados (NTC-rec) na produção denovos nanocompósitos. Assim, nanocompósitos poliméricos serão produzidos utilizando-se como matriz polímeros biodegradáveis com 1 e 2% (m/m) de NTC. Esses nanocompósitos serão caracterizados com relação as suas propriedades térmicas, por calorimetria exploratória diferencial (DSC) e termogravimetria (TGA), microscopia eletrônica de varredura de alta resolução (MEV-FEG), ensaios de tração e ensaios de condutividade elétrica. Posteriormente, esses nanocompósitos serão submetidos a ensaios de biodegradação em um bioreator. Durante este processo de biodegradação será avaliado o efeito de NTC na microbiota presente no biorreator, por meio de sequenciamento de "amplicons" usado o método NGS "Next Generation Sequencing". Os NTC recuperados do resíduo final do processo de biodegradação (NTC-rec) serão submetidos a um tratamento térmico ou a um tratamento ácido para sua purificação e, posteriormente, caracterizados por espectroscopia de infravermelho por transformada de Fourier (FTIR), espectroscopia Raman, microscopia de força atômica (AFM) e difração de raios X (DRX). Será realizado também um estudo sobre a toxicidade dos NTC utilizando ensaios miniaturizados in vitro com o protozoário ciliado Tetrahymena pyriformis. Para avaliar a possibilidade de reutilização dos NTC-rec, os NTC-rec serão utilizados na produção de novos nanocompósitos poliméricos biodegradáveis/NTC-rec com 1% e 2% (m/m), que serão caracterizados com relação as mesmas propriedades térmicas, mecânicas e de condutividade elétrica. A comparação entre essas propriedades fornecerá informações importantes a respeito da preservação das propriedades dos NTC e da sua reutilização, o que permitirá verificar a eficiência do tratamento proposto nesse projeto para o resíduo gerado por esses nanocompósitos. (AU)