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Desenvolvimento de hidrogéis de quitosana contendo nanoestruturas de celulose modificada para remoção e recuperação de metais em águas contaminadas

Processo: 21/08296-2
Modalidade de apoio:Bolsas no Brasil - Doutorado
Vigência (Início): 01 de abril de 2022
Vigência (Término): 31 de maio de 2025
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Materiais Não-metálicos
Pesquisador responsável:Derval dos Santos Rosa
Beneficiário:Rennan Felix da Silva Barbosa
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):Polímeros (materiais)   Hidrogéis   Quitosana   Remoção de contaminantes   Íons metálicos   Poluição da água
Palavra(s)-Chave do Pesquisador:cinética de adsorção | Contaminantes metálicos | Hidrogéis | Modificação | Nanoestruturas de celulose | Materiais Poliméricos

Resumo

A presença de íons metálicos em águas contaminadas, provenientes de processos industriais e que apresentam potencial tóxico, tem levado a uma grande preocupação com relação aos seus efeitos à saúde humana. Os processos convencionais de tratamento não são adequados para sua remoção, de modo que novas tecnologias precisam ser investigadas. O uso de sistemas porosos tridimensionais, como os hidrogéis se mostram como um material com potencial para remoção destes contaminantes. Além disso, a presença de nanoestruturas modificadas para induzir um efeito quelante aos contaminantes metálicos pode melhorar a remoção destes. Este projeto propõe o desenvolvimento de hidrogéis de quitosana e a utilização de nanoestruturas de celulose (NCs) modificadas para remoção de íons metálicos (cromo, cádmio, níquel e arsênio) que apresentam difícil remoção e possuem potencial tóxico elevado. As NCs serão obtidas por moagem mecânica e modificadas por 3 rotas diferentes: esterificação com anidrido succínico, carboximetilação, e complexação das NCs com o ácido etilenodiaminotetracético. Os hidrogéis sem e com as NCs (sem e com modificação) serão produzidos através do crosslinking da estrutura da quitosana utilizando glutaraldeído. As NCs e os sistemas de hidrogel serão avaliados quanto a composição química, propriedades mecânicas e capacidade de adsorção e dessorção dos contaminantes metálicos. Pretende-se realizar um estudo relacionado a cinética e condições que modulem o processo de adsorção dos íons metálicos, visando otimizar as propriedades desses materiais e possibilitar o seu uso em maiores escalas para remoção de contaminantes metálicos. (AU)

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Publicações científicas (8)
(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)
ZANINI, NOELLE C.; FERREIRA, RAFAELA R.; BARBOSA, RENNAN F. S.; DE SOUZA, ALANA G.; CAMANI, PAULO H.; OLIVEIRA, SUELI A.; MULINARI, DANIELLA R.; ROSA, DERVAL S.. Two different routes to prepare porous biodegradable composite membranes containing nanoclay. Journal of Applied Polymer Science, v. N/A, p. 23-pg., . (21/08296-2, 21/14714-1, 22/01382-3, 19/16301-6, 20/13703-3)
SARTI FERNANDES, EMILIA MORI; DE SOUZA, ALANA GABRIELI; DA SILVA BARBOSA, RENNAN FELIX; ROSA, DERVAL DOS SANTOS. Municipal Park Grounds and Microplastics Contamination. JOURNAL OF POLYMERS AND THE ENVIRONMENT, v. 30, n. 12, p. 9-pg., . (20/13703-3, 21/08296-2)
DA SILVA BARBOSA, RENNAN FELIX; ZANINI, NOELLE CARDOSO; MULINARI, DANIELLA REGINA; ROSA, DERVAL DOS SANTOS. Hexavalent Chromium Sorption by Modified Cellulose Macro and Nanofibers Obtained from Eucalyptus Residues. JOURNAL OF POLYMERS AND THE ENVIRONMENT, v. 30, n. 9, p. 13-pg., . (18/11277-7, 21/08296-2)
FERREIRA, RAFAELA R.; SOUZA, ALANA G.; BARBOSA, RENNAN F. S.; MARCIANO, JESSICA S.; MARQUES, FERNANDA A. S.; MITRA, SUSHANTA K.; ROSA, DERVAL S.. The synergistic effect of nanocellulose and nanocapsules into poly(butylene adipate-co-butylene terephthalate) films for active packaging. FOOD PACKAGING AND SHELF LIFE, v. 35, p. 13-pg., . (20/13703-3, 21/08296-2, 22/01382-3, 21/14714-1)
DA SILVA, DANIEL J.; FERREIRA, RAFAELA R.; FERREIRA, GREICIELE DA S.; BARBOSA, RENNAN F. S.; MARCIANO, JESSICA S.; CAMANI, PAULO H.; SOUZA, ALANA G.; ROSA, DERVAL S.. Multifunctional cotton fabrics with novel antibacterial coatings based on chitosan nanocapsules and polyacrylate. Journal of Coatings Technology and Research, v. 20, n. 5, p. 15-pg., . (21/08296-2, 21/14714-1, 22/01382-3, 19/16301-6, 20/13703-3)
DA SILVA NETO, THALITA; DE FREITAS, JOAO VITOR GOMES; BARBOSA, RENNAN F. S.; MEDEIROS, SIMONE F.; ROSA, DERVAL S.; MULINARI, DANIELLA R.. Enhancement of sustainable fused deposition modeling 3D-printing with agave Americana fiber-reinforced poly(lactic) acid biofilaments. Journal of Applied Polymer Science, v. N/A, p. 13-pg., . (20/13703-3, 21/08296-2, 21/14714-1)
MAIA, LANA S.; PINHATI, FERNANDA R.; MONTECELI, FRANCISCO M.; COLTURATO, VITORIA M. M.; BARBOSA, RENNAN F. S.; BARUD, HERNANE S.; DA CONCEICAO, MONIQUE T.; ROSA, DERVAL S.; MULINARI, DANIELLA R.. Bacterial cellulose-modified castor oil-based polyurethane sponge for hexavalent chromium removal. Journal of Applied Polymer Science, v. 140, n. 38, p. 14-pg., . (20/13703-3, 13/07276-1, 21/08296-2)
MARTON, ALESSANDRA M. S.; MONTICELI, FRANCISCO M.; ZANINI, NOELLE C.; BARBOSA, RENNAN F. S.; MEDEIROS, SIMONE F.; ROSA, DERVAL S.; MULINARI, DANIELLA R.. Revalorization of Australian royal palm (Archontophoenix alexandrae) waste as reinforcement in acrylonitrile butadiene styrene (ABS) for use in 3D printing pen. JOURNAL OF CLEANER PRODUCTION, v. 365, p. 11-pg., . (21/08296-2, 20/13703-3)

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