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Desenvolvimento de sistemas híbridos contendo microfibras de celulose e nanopartículas de ouro visando a remoção e a detecção (via sers) de contaminantes emergentes em meio aquoso

Processo: 20/06577-1
Modalidade de apoio:Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
Data de Início da vigência: 01 de novembro de 2020
Data de Término da vigência: 30 de junho de 2024
Área de conhecimento:Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Materiais Não-metálicos
Pesquisador responsável:Carlos José Leopoldo Constantino
Beneficiário:Guilherme Dognani
Instituição Sede: Faculdade de Ciências e Tecnologia (FCT). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Presidente Prudente. Presidente Prudente , SP, Brasil
Vinculado ao auxílio:18/22214-6 - Rumo à convergência de tecnologias: de sensores e biossensores à visualização de informação e aprendizado de máquina para análise de dados em diagnóstico clínico, AP.TEM
Bolsa(s) vinculada(s):21/13703-6 - Mecanismo de adsorção de moléculas carboxiladas: dependência da morfologia das nanopartículas e aplicação de dispositivos de microfluídica em SERS, BE.EP.PD
Assunto(s):Contaminantes emergentes   Materiais híbridos   Nanopartículas de ouro
Palavra(s)-Chave do Pesquisador:contaminantes emergentes | Descontaminação de àgua | Detecção via SERS | Materiais Híbridos | Microfibras de celulose | nanoparticulas de ouro | Desenvolvimento, caracterização e aplicação de materiais

Resumo

Contaminantes emergentes são compostos encontrados em água, solo e ar, oriundos de produtos como fármacos, pesticidas, disruptores endócrinos, produtos de uso pessoal, toxinas naturais, poluentes orgânicos persistentes, drogas ilícitas, dentre outras substâncias que, pela quantidade, persistência e interações entre si podem causar danos ao meio ambiente e à saúde humana. No caso da água, métodos e tecnologias convencionais de tratamento têm se mostrado não eficientes na remoção da maioria destes contaminantes. Assim, torna-se necessária a busca por alternativas de tratamento destes efluentes. O processo de adsorção se destaca pelo baixo custo, alta eficiência e facilidade de operação. Dentre os materiais adsorventes, os biossorventes vêm recebendo grande destaque na literatura por serem um material eco-friendly, de fontes renováveis e de baixo custo. Além da remoção dos contaminantes emergentes de meios aquosos, a detecção, identificação e quantificação destes contaminantes tornam-se necessárias. A espectroscopia Raman é um dos métodos efetivos de detecção de compostos diversos, que por meio do efeito SERS (surface-enhaced Raman scattering) torna possível a identificação destes compostos mesmo quando em concentrações de micro a nanomol/L. Assim, neste projeto pretende-se sintetizar um novo material híbrido, adsorvente, composto de microfibras de celulose com nanopartículas de Au de diferentes formatos na superfície das fibras objetivando a remoção de contaminantes emergentes de meio aquoso e a posterior identificação/quantificação via SERS destes contaminantes. Três diferentes classes de contaminantes emergentes foram selecionadas: i) ibuprofeno (fármaco), um dos anti-inflamatórios mais utilizados no mundo e dos mais encontrados na água; ii) 2,4-D (pesticida), o princípio-ativo mais comum entre os herbicidas utilizados; iii) 17²-estradiol (disrupitor endócrino), um hormônio estrogênico listado como um dos principais contaminantes de águas. Esta proposta insere-se no projeto Temático FAPESP INCT (2014/50869-6) em Eletrônica Orgânica (INEO) vigente entre jul/2017-jun/2023 e prevê um estágio de 12 meses no exterior por meio de bolsa BEPE (Madri-Espanha).

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Publicações científicas (6)
(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)
DOGNANI, GUILHERME; GOMES, ANDRESSA SILVA; SETTI, GRAZIELLE DE OLIVEIRA; MARTIN, CIBELY SILVA; RUBIRA, RAFAEL JESUS GONCALVES; CONSTANTINO, CARLOS JOSE LEOPOLDO. Functionalized cellulose microfibers as reductant agent to gold nanoparticles and its application on SERRS for sensitive detection of phthalocyanine dye. JOURNAL OF ENVIRONMENTAL CHEMICAL ENGINEERING, v. 11, n. 6, p. 10-pg., . (20/06577-1, 19/12885-3, 17/15019-0, 20/05423-0, 20/16269-2, 18/22214-6)
GOMES, ANDRESSA SILVA; LEAL, MARIA VITORIA GUIMARAES; TOLOSA, GABRIELI ROEFERO; CABRERA, FLAVIO CAMARGO; DOGNANI, GUILHERME; JOB, ALDO ELOIZO. Cationic dialdehyde cellulose microfibers for efficient removal of eriochrome black T from aqueous solution. Bioresource Technology, v. 380, p. 8-pg., . (20/06577-1, 21/09773-9)
DOGNANI, GUILHERME; SANCHEZ-CORTES, SANTIAGO; CONSTANTINO, CARLOS JOSE LEOPOLDO. 21st-century innovations in surface-enhanced raman scattering (SERS): A review of patents. JOURNAL OF NANOPARTICLE RESEARCH, v. 27, n. 10, p. 14-pg., . (20/06577-1, 21/13703-6, 18/22214-6)
LEAL, MARIA VITORIA GUIMARAES; GOMES, ANDRESSA SILVA; TOLOSA, GABRIELI ROEFERO; DOGNANI, GUILHERME; JOB, ALDO ELOIZO. pH dependence of glyphosate adsorption from aqueous solution using a cationic cellulose microfibers (cCMF) biosorbent. Pure and Applied Chemistry, v. 95, n. 9, p. 10-pg., . (14/50869-6, 20/06577-1, 21/09773-9)
DOGNANI, GUILHERME; FUENZALIDA, FRANCISCA BELEN; LEOPOLDO CONSTANTINO, CARLOS JOSE; SANCHEZ-CORTES, SANTIAGO. Overcoming Detection Challenges of 2,4-D Herbicides via SERS through a Simple Modification of Citrate-Reduced Silver Nanoparticles. ACS OMEGA, v. 10, n. 32, p. 10-pg., . (18/22214-6, 20/06577-1, 21/13703-6)
TOLOSA, GABRIELI ROEFERO; GOMES, ANDRESSA SILVA; LEAL, MARIA VITORIA GUIMARAES; SETTI, GRAZIELLE DE OLIVEIRA; DOGNANI, GUILHERME; JOB, ALDO ELOIZO. Green reduction of ZnO nanoparticles using cationic dialdehyde cellulose (cDAC) for efficient Congo red dye removal. International Journal of Biological Macromolecules, v. 277, p. 7-pg., . (21/09773-9, 20/06577-1)