Investigação da viabilidade de nanomateriais fotoativos e com propriedades antimicrobianas para purificação de água

• Processo: 22/11350-1
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de fevereiro de 2023
• Data de Término da vigência: 31 de janeiro de 2024
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química - Química Analítica
• Pesquisador responsável: Susanne Rath
• Beneficiário: Vinicíus Diniz
• Supervisor: Colin R. Crick
• Instituição Sede: Instituto de Química (IQ). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: Queen Mary University of London, Inglaterra
• Vinculado à bolsa: 21/08123-0 - Materiais híbridos avançados para reuso potável direto como alternativas ao carvão ativado para a remoção de contaminantes emergentes, BP.DR
• Assunto(s): Contaminantes emergentes Química ambiental Purificação da água Enxofre Reúso da água
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: carbon black | Elemental Sulfur | Emerging contaminants | Reuse water | Superhydrophobic materials | Química Ambiental

Resumo

O Guia: Guidance for Producing Safe Drinking Water da Organização Mundial da Saúde enfatiza que plantas de reuso potável devem apresentar confiabilidade, redundância, robustez e resiliência. Dessa forma, desde a publicação da primeira versão do guia, esforços vêm sendo feitos para o desenvolvimento de materiais seguros, robustos e com elevado custo-benefício para uso nas plantas de reuso. Estes materiais devem apresentar funcionalidades, tais quais fotoatividade, capacidade de inativação de microrganismos, adsorção e/ou propriedades antiincrustante. Assim, a presente proposta tem como objetivo produzir materiais sustentáveis recobrindo nanopartículas de sílica (SiO2) e carvão ativado com copolímeros de enxofre. Enxofre elementar (S8), um subproduto da indústria petrolífera, é capaz de adicionar atividade fotocatalítica, antibacteriana e antiincrustante a um material suporte. Além disso, como S8 é intrinsecamente hidrofóbico, ele pode aumentar a adsorção de contaminantes hidrofóbicos pelo material. Neste projeto, as propriedades fotocatalíticas e adsortivas dos materiais serem testadas utilizando contaminantes emergentes (cafeína, sacarina e sucralose) que foram previamente priorizados na etapa do doutorado #2021/08123-0) desenvolvida no Brasil. Os contaminantes emergentes serão quantificados utilizando os métodos analíticos desenvolvidos no Brasil. As propriedades antimicrobianas serão testadas utilizando-se cepas bacterianas. Para a compreensão e caracterização dos materiais fabricados serão utilizadas diversas técnicas, como: microscopia eletrônica de varredura, espectroscopia, infravermelho por transformada de Fourier, molhabilidade, entre outras disponíveis. Os resultados revelarão funcionalidades avançadas de revestimento de copolímero de enxofre e insights sobre a produção de novos materiais sustentáveis com múltiplas propriedades que podem ser usados no tratamento de água. (AU)