MOFs (Metal-Organic Frameworks) para extração de íons lantanídeos (III) e metais pesados

• Processo: 19/06229-6
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de junho de 2019
• Data de Término da vigência: 31 de julho de 2020
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química - Química Inorgânica
• Pesquisador responsável: Regina Celia Galvao Frem
• Beneficiário: Lucas Bitencourt Theodoroviez
• Instituição Sede: Instituto de Química (IQ). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Araraquara. Araraquara , SP, Brasil
• Assunto(s): Química de coordenação Metais pesados Elementos da série dos lantanídeos Estruturas metalorgânicas Extração Impactos ambientais
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Extração | íons lantanídeos (III) | Metais Pesados | Metal-organic frameworks | Química de Coordenação

Resumo

Os íons lantanídeos (III) são importantes em diversas aplicações tecnológicas atuais, como na indústria de catalisadores e de eletrônicos. No entanto, estes metais são relativamente pouco abundantes na crosta terrestre. Além disso, há uma preocupação crescente quanto ao descarte destes materiais no meio ambiente uma vez que o impacto ambiental e toxicidade ainda não são conhecidos com detalhes. Por essa razão, os resíduos de íons lantanídeos são normalmente descartados juntamente com outros metais pesados. Faz-se necessário e urgente, portanto, tanto do ponto de vista ambiental quanto econômico, desenvolver estratégias para a reciclagem e recuperação destes metais. Dentro desse contexto, uma das possibilidades consiste em utilizar materiais porosos, como as MOFs (Metal-Organic Frameworks), que são polímeros de coordenação multifuncionais que vêm demonstrando potencial aplicação na área de extração de íons lantanídeos (III) de soluções de descarte, assim como outros tipos de metais pesados. Dentro desta perspectiva, neste trabalho será obtida a MOF baseada em Zn2+ conhecida como ZIF-8, com o objetivo de extrair e separar os íons Eu3+, Gd3+ e Tb3+ de soluções aquosas de resíduos. Em seguida, será obtida a MOF de Zr4+ MOF-808 funcionalizada com etilenodiaminotetracetato de sódio (EDTA-Na) para extração de outros íons de metais pesados de uma solução de descarte. O objetivo central do projeto consiste em, além de recuperar íons lantanídeos (III) para uma possível reciclagem, depositar quaisquer outros traços de íons de metais pesados visando produzir um resíduo menos tóxico e que possua um menor impacto ambiental.