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)

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)

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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., 2023-08-31. (21/08296-2, 21/14714-1, 22/01382-3, 19/16301-6, 20/13703-3)

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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., 2022-06-29. (21/08296-2, 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., 2023-08-23. (20/13703-3, 21/08296-2, 21/14714-1)