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Hidrogéis de celulose contendo argilas modificadas para remoção e recuperação de íons metálicos presentes em águas contaminadas

Processo: 22/01382-3
Modalidade de apoio:Bolsas no Brasil - Doutorado
Vigência (Início): 01 de dezembro de 2022
Vigência (Término): 31 de janeiro de 2026
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Materiais Não-metálicos
Pesquisador responsável:Derval dos Santos Rosa
Beneficiário:Rafaela Reis Ferreira
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):Adsorção   Metais pesados   Polímeros (materiais)
Palavra(s)-Chave do Pesquisador:adsorção | Hidrogéis de celulose | Metais Pesados | Tratamento de águas | Materiais Poliméricos

Resumo

O rápido desenvolvimento industrial e o crescimento populacional aumentaram as demandas pelo uso da água, e em algumas situações, estes geraram efluentes contaminados, causando impactos negativos nos corpos hídricos, ou seja, poluição ambiental. Dentre os contaminantes, destacam-se os metais pesados, também conhecidos como potencialmente tóxicos, que apresentam riscos à saúde do ser humano e de outras formas de vida. Diante desse cenário, uma alternativa tem sido o uso de hidrogéis para remoção de contaminantes. No entanto, estes têm capacidade limitada de absorção e sorção, que pode ser aprimorada pela inclusão de materiais altamente adsorventes. Assim, este projeto visa desenvolver hidrogéis de celulose sem e com argilas [montmorilonita (MMT) e zeólita (Zt)] sem e com modificação [métodos térmicos, tensoativo tratado com brometo de cetiltrimetilamônio e métodos combinados] visando aumentar a capacidade de remoção e recuperação de contaminantes metálicos cromo (Cr6+), manganês (Mn2+) e níquel (Ni2+). Pretende-se também estabelecer os mecanismos de adsorção e dessorção visando obter um material com alta especificidade para remoção de contaminantes. Hidrogéis de celulose serão preparados a partir de uma solução alcalina contendo uréia e serão reticulados com epicloridrina. Argilas e hidrogéis serão caracterizados quanto à composição química, área superficial específica, porosidade, propriedades mecânicas e térmicas e capacidade de adsorver e dessorver metais. Espera-se que as alterações nas argilas promovam o aumento da área superficial, buscando obter um hidrogel de celulose com propriedades estruturais/mecânicas que permitam seu uso em ciclos e com alta capacidade de captura e recuperação de íons metálicos tóxicos em águas contaminadas. Além disso, pretende-se elucidar o mecanismo de sorção e dessorção de contaminantes através do estabelecimento de modelos isotérmicos.

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Publicações científicas (4)
(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)
DA SILVA, DANIEL J.; FERREIRA, RAFAELA R.; FERREIRA, GREICIELE DA S.; BARBOSA, RENNAN F. S.; MARCIANO, JESSICA S.; CAMANI, PAULO H.; SOUZA, ALANA G.; ROSA, DERVAL S.. Multifunctional cotton fabrics with novel antibacterial coatings based on chitosan nanocapsules and polyacrylate. Journal of Coatings Technology and Research, v. 20, n. 5, p. 15-pg., . (21/08296-2, 21/14714-1, 22/01382-3, 19/16301-6, 20/13703-3)
FERREIRA, RAFAELA R.; SOUZA, ALANA G.; BARBOSA, RENNAN F. S.; MARCIANO, JESSICA S.; MARQUES, FERNANDA A. S.; MITRA, SUSHANTA K.; ROSA, DERVAL S.. The synergistic effect of nanocellulose and nanocapsules into poly(butylene adipate-co-butylene terephthalate) films for active packaging. FOOD PACKAGING AND SHELF LIFE, v. 35, p. 13-pg., . (20/13703-3, 21/08296-2, 22/01382-3, 21/14714-1)
SOUZA, ALANA G.; FERREIRA, RAFAELA R.; MARCIANO, JESSICA S.; OLIVEIRA, EDER R.; KATO, MAURICIO M.; YUDICE, ELIANA D. C.; SETZ, LUIZ F.; RANGARI, VIJAYA K.; ROSA, DERVAL S.. A Comprehensive Investigation on Ho Wood Essential Oil Solution or Gel Using Pickering Systems. JOURNAL OF POLYMERS AND THE ENVIRONMENT, v. N/A, p. 17-pg., . (22/01382-3, 15/16859-6, 20/13703-3)
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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