Obtenção de membranas porosas híbridas fotoativas para remediação ambiental: quitosana/pval/bentonita/titania/clorofila

• Processo: 22/07773-4
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de outubro de 2022
• Data de Término da vigência: 30 de setembro de 2024
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Química - Tecnologia Química
• Pesquisador responsável: Emerson Henrique de Faria
• Beneficiário: Hugo Fernando Meira dos Santos
• Instituição Sede: Pró-Reitoria Adjunta de Pesquisa e Pós-Graduação. Universidade de Franca (UNIFRAN). Franca , SP, Brasil
• Assunto(s): Adsorção Argilas Caulim Contaminantes emergentes Quitosana Sorção Química de materiais Fotocatálise heterogênea
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: adsorção | argilas | caulinita | contaminantes emergentes | Fotocatálise Heterogênea | quitosana | Química de Materiais

Resumo

O Brasil é um dos principais consumidores mundiais de agrotóxicos, o que levanta preocupações sobre a contaminação ambiental. A presença desses produtos em ecossistemas aquáticos é particularmente alarmante, com poucos registros documentados até o momento. Isso tem incentivado a pesquisa de métodos eficazes de remediação para prevenir danos ambientais e tratar áreas afetadas. Um herbicida de grande preocupação nesse contexto é o tebuthiuron, amplamente utilizado em plantações de cana-de-açúcar, devido ao seu longo tempo de persistência no solo, mobilidade e potencial danoso para organismos.Uma abordagem de degradação de poluentes que tem atraído atenção é a fotocatálise heterogênea, devido à sua eficiência e capacidade de ser aplicada repetidamente, requerendo apenas energia luminosa de comprimentos específicos assim como a energia solar. Desta forma, este projeto baseia-se na mimetização de um eficiente sistema empregado pelas plantas para captura de luz, essencial para a vida na Terra, tal qual o que ocorre na fotossíntese. Assim para criar um material que possa mimetizar a captura de energia solar e empregá-la a fotocatálise heterogênea. Esse material será constituído por um sitio ativo clorofila (um pigmento essencial para a captação de energia solar), TiO2 (um semicondutor amplamente utilizado) e bentonita (um argilomineral que melhora as características fotocatalíticas). O objetivo é obter um material capaz de degradar eficazmente o tebuthiuron, utilizando uma ampla faixa de comprimentos de onda e sem prejudicar o meio ambiente.Além disso, esse material será incorporado em uma matriz polimérica, que consiste em quitosana (um biopolímero derivado de quitina) e álcool polivinílico (um polímero com excelentes propriedades físico-químicas). Isso permitirá a formação de microesferas e filmes para melhorar a aplicabilidade do material sem comprometer suas propriedades fotoquímicas.Os resultados serão avaliados por meio de vários ensaios de fotocatálise, considerando eficiência em diferentes comprimentos de onda, quantificação da adsorção para a separação dos processos e avaliação da eficácia de geração de radicais hidroxila empregando-se a reação modelo de hidroxilação do do ácido tereftálico.. A caracterização do material será realizada por difratometria de raios X, espectroscopia de absorção no infravermelho e no ultravioleta-visível, análises térmicas, medidas de área superficial específica, capacidade de troca catiônica e microscopia eletrônica de varredura.