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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
Data de Início da vigência: 01 de abril de 2022
Data de Término da vigência: 31 de maio de 2025
Área de 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). 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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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)
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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., . (21/08296-2, 21/14714-1, 22/01382-3, 19/16301-6, 20/13703-3)
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MAZUR, LUCIANA PRAZERES; FERREIRA, RAFAELA REIS; BARBOSA, RENNAN FELIX DA SILVA; SANTOS, PEDRO HENRIQUE; DA COSTA, TALLES BARCELOS; VIEIRA, MELISSA GURGEL ADEODATO; DA SILVA, ADRIANO; ROSA, DERVAL DOS SANTOS; MEI, LUCIA HELENA INNOCENTINI. Development of novel biopolymer membranes by electrospinning as potential adsorbents for toxic metal ions removal from aqueous solution. JOURNAL OF MOLECULAR LIQUIDS, v. 395, p. 19-pg., . (20/13703-3, 21/14714-1, 21/08296-2, 22/11133-0, 22/06829-6, 22/01382-3)