Remoção de resíduos orgânicos e metálicos por meio da adsorção assistida por campo magnético externo utilizando bioadsorventes de bagaço de cana e polidopamina contendo óxido de grafeno magnético

• Processo: 21/07305-8
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de maio de 2022
• Data de Término da vigência: 31 de janeiro de 2026
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Materiais Não-metálicos
• Pesquisador responsável: Denise Freitas Siqueira Petri
• Beneficiário: Mário André Brito Seixas Nunes
• Instituição Sede: Instituto de Química (IQ). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Bolsa(s) vinculada(s): 23/14664-0 - Espumas Pickering à base de celulose para remediação de BFA, BE.EP.PD
• Assunto(s): Adsorção Campo magnético Óxido ferroso-férrico Engenharia de materiais
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: adsorção | campo magnético | Grafeno oxidado | Magnetita | Material Celulósico | tratamento de aguas contaminadas | Engenharia de Materiais

Resumo

Este projeto tem como objetivo produzir bioadsorventes de bagaço de cana/polidopamina (BG/PDA) combinados com nanopartículas de óxido de grafeno (GO) e/ou magnetita (Fe3O4), com o intuito de serem aplicados na remoção de bisfenol A (BPA) e íons cromo (VI) (Cr(VI)) de sistemas aquosos. Ensaios preliminares serão dedicados a otimizar os teores de GO e/ou magnetita nos adsorventes de BG/PDA, de modo a obter estabilidade química na faixa de pH de 2 a 10 e resposta magnética em campo magnético na faixa de 0,1 T a 1,0 T. Após otimização, os materiais serão caracterizados por microscopia eletrônica de varredura, microscopia eletrônica de transmissão, espectroscopia de fotoelétrons excitados por raios-X, espectroscopia vibracional no infravermelho com transformada de Fourier, espectroscopia Raman. As propriedades magnéticas serão determinadas com um magnetômetro de amostra vibratória. A fim de compreender o mecanismo de adsorção, experimentos de adsorção serão realizados inicialmente em batelada, variando-se: dosagem do adsorvente, pH, tempo de contato e concentrações dos iniciais. Para avaliar a eficiência dos adsorventes para tratar volumes maiores, experimentos de adsorção em coluna serão realizados, variando-se: massa ou altura da coluna, fluxo de entrada do efluente contaminado, concentração inicial do(s) contaminante(s) e campo magnético. O efeito combinado das variáveis independentes que influenciam a adsorção de Cr(VI) e BPA também será quantificado por meio da metodologia de superfície de resposta juntamente com planejamento composto central (RSM-CCD). Espera-se obter bioadsorventes magneto-responsivos de baixo custo, com alta capacidade de adsorção dos poluentes íons Cr(VI) e BPA e mais eficientes que adsorventes a base de carvão ativado.

Publicações científicas

(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)

NUNES, MARIO A. B. S.; FUENTES, DAIRON P.; MESQUITA, JOSE A. F. S.; ROMANO, ROBERTO C. O.; PILEGGI, RAFAEL G.; OLIVEIRA, PEDRO V.; PETRI, DENISE F. S.. Feasibility of sugarcane bagasse/polydopamine as sustainable adsorbents for Cr(VI) with reusability in cement composition. JOURNAL OF HAZARDOUS MATERIALS ADVANCES, v. 12, p. 13-pg., 2023-08-30. (21/07305-8, 18/13492-2)

NUNES, MARIO A. B. S.; BOAS, ANNA C. D. VILAS; FERNANDES, RODRIGO; ITRI, ROSANGELA; MARQUES, LEANDRO R.; ANDO, ROMULO A.; PETRI, DENISE F. S.. Kapok fibers modified with cationic surfactants: Structural insights and efficient removal of Cr(VI) and bisphenol A. Journal of Colloid and Interface Science, v. 683, p. 16-pg., 2024-12-25. (21/07305-8, 18/13492-2)