Nanofibras biopolimérica produzidas via SB-spinning e supersonic nanoblowing para remoção de metal pesado

• Processo: 19/18219-5
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Pós-Doutorado
• Vigência (Início): 01 de novembro de 2020
• Vigência (Término): 31 de outubro de 2021
• Área do conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Física - Física da Matéria Condensada
• Pesquisador responsável: Osvaldo Novais de Oliveira Junior
• Beneficiário: Rafaella Takehara Paschoalin
• Supervisor: Alexander L. Yarin
• Instituição Sede: Instituto de Física de São Carlos (IFSC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
• Local de pesquisa: University of Illinois at Chicago (UIC), Estados Unidos
• Vinculado à bolsa: 17/18725-2 - Nanofibras híbridas com estruturas núcleo-casca e Janus obtidas por fiação por sopro em solução, BP.PD
• Assunto(s): Metais pesados Biopolímeros Nanofibras Polímeros biodegradáveis Remoção de contaminantes
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: biopolymer | Heavy metals removal | Nanofibers | SB-spinning | Supersonic nanoblowing | Polímeros e Aplicações

Resumo

Os metais pesados podem causar doenças graves em seres humanos, ameaçando seus sistemas nervoso e cardiovascular, mesmo em baixas concentrações. Muitos materiais foram desenvolvidos para a remoção de íons de metais pesados. No entanto, a maioria desses materiais apresentam baixas taxas de adsorção e podem levar muito tempo para atingir o equilíbrio. Além disso, existem preocupações sobre o uso de materiais não biodegradáveis em detrimento de diversos recursos naturais existentes o que leva ao aumento da demanda por materiais biodegradáveis criados a partir de fontes renováveis, especialmente para aplicações descartáveis e uso a curto prazo. No entanto, os bioplásticos ainda são mais caros e apresentam baixo desempenho quando comparados aos plásticos convencionais. A presente proposta visa desenvolver mantas biodegradáveis para remoção de metais pesados em água. Numa abordagem de biorrefinaria, estas novas mantas serão baseadas em nanofibras de quitina derivadas de resíduos por meio de processos escalonáveis que podem ser produzidos de uma forma simples, chamado de fiação por sopro em solução (SB-Spinning) e fiação por sopro em solução com supersônico eletricamente assistido. A estrutura das nanofibras será caracterizada e seu desempenho de remoção de metal será investigado em equilíbrio e sob condições de fluxo. Serão estudados os mecanismos de remoção de metais pesados pelas nanofibras de quitina, analisando os grupos funcionais de superfície em diferentes pHs. (AU)