Ativação de carvão magnético para adsorção de compostos orgânicos e inorgânicos

• Processo: 21/09126-3
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Programa BIOEN - Regular
• Vigência: 01 de novembro de 2021 - 31 de outubro de 2023
• Área do conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química
• Pesquisador responsável: Márcia Cristina Bisinoti
• Beneficiário: Márcia Cristina Bisinoti
• Instituição Sede: Instituto de Biociências, Letras e Ciências Exatas (IBILCE). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de São José do Rio Preto. São José do Rio Preto , SP, Brasil
• Assunto(s): Química ambiental Bioenergia Adsorção Fipronil Carvão ativado Compostos orgânicos Compostos inorgânicos Cromo
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: adsorção | carvão magnético ativado | espécies de crômo | Fipronil | Química Ambiental

Resumo

Na busca pelo aumento de produtividade agrícola, devido ao crescimento populacional e aumento da demanda por alimentos, tem sido constante o uso de agrotóxicos pelo mundo, sobretudo nos países em desenvolvimento como o Brasil, o qual atualmente é o maior consumidor de agrotóxicos no mundo. Nesse contexto, o estado de São Paulo se destaca com cerca de 20% do consumo nacional, especialmente do fipronil, aplicado nas lavouras de cana-de-açúcar para o controle de pragas. O uso indiscriminado de agrotóxicos pode contribuir para a contaminação dos solos, corpos aquáticos e impactar o ecossistema local. Compostos inorgânicos são empregados em diversas atividades e responsáveis pela contaminação ambiental, sendo que o desenvolvimento de materiais para sua remoção e principalmente com praticidade de remoção do meio é de grande interesse. Frente ao exposto diversos materiais têm sido produzidos e aplicados para a adsorção de compostos orgânicos e inorgânicos, dentre os quais têm se destacado o carvão magnético (CM) e carvão hidrotérmico (CH), obtido a partir da carbonização hidrotérmica (CHT) de diversas biomassas. Além disso, processos de ativação podem ser utilizados após a síntese desses materiais, visando aumentar a área superficial e proporcionar maior capacidade de adsorção. Diante do exposto, o objetivo deste trabalho será ativar e caracterizar CM e CH produzidos, respectivamente pela CHT de bagaço de cana-de-açúcar e nitrato de ferro (III) e CHT de bagaço de cana, vinhaça e ácido fosfórico. Os materiais ativados (CMA) serão caracterizados quanto à sua composição, porosidade, estrutura e morfologia para verificar o impacto do processo de ativação no material. Para a caracterização, serão empregadas diferentes técnicas, como CHNS, FTIR, DRX, TGA, XPS, MEV e MET. As ativações desses materiais serão realizadas por 3 modos: (i) tratamento térmico em forno tubular sob atmosfera de N2, (ii) sob atmosfera de CO2 e (iii) KOH + tratamento térmico. Os materiais ativados serão empregados em experimentos de interação com fipronil em modo batelada, a extração será feita por SPE e a determinação por GC-MS. Também será avaliado a eficiência dos CM e CMA na remoção de compostos inorgânicos a destacar as espécies de cromo. Espera-se ao fim desse projeto obter material com maior capacidade de adsorção para compostos orgânicos e inorgânicos do que aqueles que já estão disponíveis. Além disso, espera-se também entender o mecanismo de interação entre fipronil e carvão hidrotérmico para fins agrícola (AU)