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Desenvolvimento de bioadsorventes avançados e modelos baseados em inteligência artificial para aplicação na remoção e monitoramento de poluentes emergentes em meios aquosos

Processo: 20/16004-9
Modalidade de apoio:Auxílio à Pesquisa - Regular
Vigência: 01 de julho de 2021 - 31 de dezembro de 2023
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia Química - Processos Industriais de Engenharia Química
Pesquisador responsável:Meuris Gurgel Carlos da Silva
Beneficiário:Meuris Gurgel Carlos da Silva
Instituição Sede: Faculdade de Engenharia Química (FEQ). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
Pesquisadores associados: Guilherme Luiz Dotto ; Melissa Gurgel Adeodato Vieira ; Nina Paula Gonçalves Salau ; Thiago Lopes da Silva
Assunto(s):Engenharia ambiental  Tratamento de águas residuárias  Adsorção (tratamento de água)  Materiais avançados  Materiais adsorventes  Remoção de contaminantes  Contaminantes emergentes  Redes neurais (computação)  Inteligência artificial 
Palavra(s)-Chave do Pesquisador:adsorção | Novos materiais adsorventes | Processos Ambientais | Remoção de poluentes emergentes | tecnologias ambientais | Tratamento de efluente | Engenharia Ambiental

Resumo

Este projeto é o desenvolvimento de materiais avançados obtidos a partir de extratos vegetais oriundos de resíduos agroindustriais e modelos baseados em inteligência artificial para aplicação na remoção e monitoramento de poluentes emergentes de meios aquosos, impactantes principalmente nos estados de São Paulo (proponente) e Rio Grande do Sul (parceiros). Primeiramente, os materiais inovadores e avançados, os quais consistem em nanotubos de carbono funcionalizados e impregnados com nanopartículas de Fe serão desenvolvidos utilizando síntese verde com reaproveitamento de resíduos agroindustriais. Esses materiais serão caracterizados por uma série de técnicas para comprovar sua estrutura. O potencial adsorvente dos materiais desenvolvidos será investigado para contaminantes emergentes (CE) como os farmacêuticos e os pesticidas. Na sequência, a adsorção dos CEs pelos nanotubos será elucidada mediante a avaliação de todos os fatores que afetam a operação (pH, temperatura, massa de adsorvente, concentração de CEs). Serão também investigados os aspectos de equilíbrio, a termodinâmica, a cinética e a transferência de massa da adsorção. Serão verificadas as possíveis interações entre os materiais, a dessorção e o reuso por repetidos ciclos. Por fim, ferramentas de inteligência artificial como redes neurais e neuro-fuzzy serão utilizadas para gerarem modelos preditivos capazes de monitorar a concentração dos CEs em função das condições de operação. Aliado a isto, o projeto tem também como meta à formação de recursos humanos de alta capacitação nas instituições envolvidas. A temática deste projeto se insere no Brazilian Water Research Center (BWRC) (FAPESP proc. 2019/11353-8). (AU)

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Publicações científicas (15)
(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)
DUARTE, EMANUELE D. V.; OLIVEIRA, MARIANA G.; SPAOLONZI, MARCELA P.; COSTA, HELOISA P. S.; SILVA, THIAGO L. DA; SILVA, MEURIS G. C. DA; VIEIRA, MELISSA G. A.. Adsorption of pharmaceutical products from aqueous solutions on functionalized carbon nanotubes by conventional and green methods: A critical review. JOURNAL OF CLEANER PRODUCTION, v. 372, p. 32-pg., . (20/16004-9)
SPAOLONZI, MARCELA PIRES; DE FARIAS, MARINA BARBOSA; DA SILVA, MEURIS GURGEL CARLOS; VIEIRA, MELISSA GURGEL ADEODATO. Adsorption of cefazolin on organoclay: experimental design, characterization, and a complete batch study. Environmental Science and Pollution Research, v. N/A, p. 19-pg., . (19/11353-8, 20/16004-9)
MOREIRA, WARDLEISON MARTINS; VIOTTI MOREIRA, PAULA VALERIA; DOS SANTOS, DEBORA FEDERICI; GIMENES, MARCELINO LUIZ; ADEODATO VIEIRA, MELISSA GURGEL. Nanogreen is the new future: the conversion of lignin and lignocellulosic wastes into nanomaterials. Environmental Science and Pollution Research, v. N/A, p. 28-pg., . (19/11353-8, 20/16004-9)
DE FARIAS, M. B.; SPAOLONZI, M. P.; SILVA, M. G. C.; VIEIRA, M. G. A.. Fixed-bed adsorption of bisphenol A onto organoclay: Characterisation, mathematical modelling and theoretical calculation of DFT-based chemical descriptors. JOURNAL OF ENVIRONMENTAL CHEMICAL ENGINEERING, v. 9, n. 5, . (20/16004-9, 19/11353-8)
DA SILVA, THIAGO LOPES; DIAS COSTA, CAMILA STEFANNE; CARLOS DA SILVA, MEURIS GURGEL; ADEODATO VIEIRA, MELISSA GURGEL. Overview of non-steroidal anti-inflammatory drugs degradation by advanced oxidation processes. JOURNAL OF CLEANER PRODUCTION, v. 346, p. 29-pg., . (20/16004-9, 19/11353-8)
VASCONCELOS DE ALMEIDA, ARTHUR DA SILVA; NEVES, TAUANY DE FIGUEIREDO; CARLOS DA SILVA, MEURIS GURGEL; PREDIGER, PATRICIA; ADEODATO VIEIRA, MELISSA GURGEL. Synthesis of a novel magnetic composite based on graphene oxide, chitosan and organoclay and its application in the removal of bisphenol A, 17 alpha-ethinylestradiol and triclosan. JOURNAL OF ENVIRONMENTAL CHEMICAL ENGINEERING, v. 10, n. 1, . (20/16004-9, 19/07822-2, 19/25228-0)
DO NASCIMENTO, CLEUCIANE TILLVITZ; VIEIRA, MELISSA GURGEL ADEODATO; SCHEUFELE, FABIANO BISINELLA; PALU, FERNANDO; DA SILVA, EDSON ANTONIO; BORBA, CARLOS EDUARDO. Adsorption of atrazine from aqueous systems on chemically activated biochar produced from corn straw. JOURNAL OF ENVIRONMENTAL CHEMICAL ENGINEERING, v. 10, n. 1, . (20/16004-9, 19/11353-8)
SPAOLONZI, MARCELA P.; DUARTE, EMANUELE D. V.; OLIVEIRA, MARIANA G.; COSTA, HELOISA P. S.; RIBEIRO, MARIANA C. B.; SILVA, THIAGO L.; SILVA, MEURIS G. C.; VIEIRA, MELISSA G. A.. Green-functionalized carbon nanotubes as adsorbents for the removal of emerging contaminants from aqueous media. JOURNAL OF CLEANER PRODUCTION, v. 373, p. 14-pg., . (20/16004-9)
QUEIROZ, RUTH NOBREGA; CARLOS DA SILVA, MEURIS GURGEL; MASTELARO, VALMOR ROBERTO; PREDIGER, PATRICIA; ADEODATO VIEIRA, MELISSA GURGEL. Adsorption of naphthalene polycyclic aromatic hydrocarbon from wastewater by a green magnetic composite based on chitosan and graphene oxide. Environmental Science and Pollution Research, v. N/A, p. 19-pg., . (20/16004-9, 13/07296-2, 19/07822-2)
MOREIRA, WARDLEISON M.; MOREIRA, PAULA V. VIOTTI; DA COSTA, TALLES B.; GIMENES, MARCELINO L.; VIEIRA, MELISSA G. A.. Magnetic biobased rigid foam as a potential adsorbent to remove herbicides from contaminated waters. JOURNAL OF WATER PROCESS ENGINEERING, v. 54, p. 19-pg., . (20/16004-9)
MOREIRA, WARDLEISON MARTINS; VIOTTI, PAULA VALERIA; DE MOURA, ALEXANDRE AMADO; GIMENES, MARCELINO LUIZ; ADEODATO VIEIRA, MELISSA GURGEL. Synthesis of a biobased resin and its screening as an alternative adsorbent for organic and inorganic micropollutant removal. Environmental Science and Pollution Research, v. 29, n. 53, p. 19-pg., . (19/11353-8, 20/16004-9)
MOREIRA, WARDLEISON MARTINS; VIOTTI, PAULA VALERIA; VIEIRA, MELISSA GURGEL ADEODATO; BAPTISTA, CRISTINA MARIA DOS SANTOS GAUDENCIO; SCALIANTE, MARA HELOISA NEVES OLSEN; GIMENES, MARCELINO LUIZ. Functional biobased resin from a blend of tannin and crude black liquor and its application as an adsorbent for dexamethasone and indomethacin removal. SUSTAINABLE CHEMISTRY AND PHARMACY, v. 27, p. 23-pg., . (19/11353-8, 20/16004-9)
ALMEIDA, ARTHUR DA SILVA VASCONCELOS DE; MASTELARO, VALMOR ROBERTO; SILVA, MEURIS GURGEL CARLOS DA; PREDIGER, PATRICIA; VIEIRA, MELISSA GURGEL ADEODATO. Adsorption of 17 alpha-ethinylestradiol onto a novel nanocomposite based on graphene oxide, magnetic chitosan and organoclay (GO/mCS/OC): Kinetics, equilibrium, thermodynamics and selectivity studies. JOURNAL OF WATER PROCESS ENGINEERING, v. 47, p. 18-pg., . (19/07822-2, 20/16004-9)
DIEL, JULIA C.; FRANCO, DISON S. P.; IGANSI, V, ANDREI; CADAVAL JR, TITO R. S.; PEREIRA, HERCULES A.; NUNES, ISAAC DOS S.; BASSO, CHARLES W.; ALVES, MARIA DO CARMO M.; MORAIS, JONDER; PINTO, DIANA; et al. Green synthesis of carbon nanotubes impregnated with metallic nanoparticles: Characterization and application in glyphosate adsorption. Chemosphere, v. 283, . (20/16004-9)
SPAOLONZI, MARCELA PIRES; CARLOS DA SILVA, MEURIS GURGEL; ADEODATO VIEIRA, MELISSA GURGEL. Adsorption of antibiotic cefazolin in organoclay fixed-bed column: characterization, mathematical modeling, and DFT-based calculations. Environmental Science and Pollution Research, v. 29, n. 21, p. 13-pg., . (19/11353-8, 20/16004-9)

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