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Aerogéis de amido contendo nanocelulose modificada para remoção de metais pesados em águas residuais oriundas do setor industrial

Processo: 19/16301-6
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Doutorado
Vigência (Início): 01 de março de 2020
Vigência (Término): 30 de setembro de 2023
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Materiais Não-metálicos
Pesquisador responsável:Derval dos Santos Rosa
Beneficiário:Paulo Henrique Camani
Instituição-sede: Centro de Engenharia, Modelagem e Ciências Sociais Aplicadas (CECS). Universidade Federal do ABC (UFABC). Ministério da Educação (Brasil). Santo André , SP, Brasil
Assunto(s):Nanociência   Materiais avançados   Nanocelulose   Aerogel   Metais pesados   Amido   Águas residuárias   Poluição da água   Quelantes

Resumo

O tratamento de águas residuais contaminadas com metais pesados bivalentes (cobre, cádmio, manganês e zinco), oriundos de processos industriais é uma problemática alarmante. A aplicação de adsorventes nanoestruturados, como os aerogéis, pode aumentar a eficiência da remoção destes metais. Para intensificar o efeito dos aerogéis poliméricos e otimizar suas propriedades tem-se estudado a adição de nanoestruturas de celulose (NECs) modificadas com surfactante quelante, para melhorar a compatibilização e complexação com os contaminantes. Este projeto propõe a remoção de metais pesados bivalentes de águas industriais contaminadas, pelo uso de aerogéis poliméricos de amido contendo NECs modificadas com surfactante quelante anfótero (C12-DTPA), obtidas por pré-tratamentos assistidos por micro-ondas e isoladas por métodos mecânicos combinados. Os aerogéis serão obtidos por metodologia freeze-drying (liofilização) utilizando agentes de ligação cruzada, pela formação do citrato trissódico e resina de poliamida-epicloridrina (PAE). As fibras pré-tratadas, NECs isoladas sem e com modificação por surfactantes e os aerogéis sem e com nanocelulose serão caracterizados quanto à sua composição química, porosidade, propriedades mecânicas e a sua capacidade de adsorção e dessorção de metais. Espera-se que os pré-tratamentos assistidos por micro-ondas deslignifiquem a fibra auxiliando o processo de isolamento mecânico das NECs e que a modificação com surfactante promova melhor dispersão das NECs nos aerogéis de amido, possibilitando a melhoria das propriedades estruturais do aerogel, auxiliando também na adsorção e dessorção de metais pesados em águas contaminadas por metais pesados bivalentes (cobre, cádmio, manganês e zinco). (AU)