Hidrogéis de amido compósito para sorção de elementos potencialmente tóxicos em águas contaminadas: interação sinérgica entre ligantes seletivos em nanocelulose modificada

• Processo: 23/11783-8
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Pós-Doutorado
• Data de Início da vigência: 31 de janeiro de 2024
• Data de Término da vigência: 30 de janeiro de 2025
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Materiais Não-metálicos
• Pesquisador responsável: Derval dos Santos Rosa
• Beneficiário: Talles Barcelos da Costa
• Supervisor: Artur José Monteiro Valente
• Instituição Sede: Centro de Engenharia, Modelagem e Ciências Sociais Aplicadas (CECS). Universidade Federal do ABC (UFABC). Ministério da Educação (Brasil). Santo André , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: Universidade de Coimbra (UC), Portugal
• Vinculado à bolsa: 22/11133-0 - Desenvolvimento de hidrogéis porosos biodegradáveis de amido contendo nanocelulose ou nanoargilas modificadas para remoção e recuperação de metais em águas contaminadas, BP.PD
• Assunto(s): Adsorção Hidrogéis Nanocelulose Amido Milho Polímeros (materiais)
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: adsorção | amido de milho | Elementos potencialmente tóxicos | hidrogel | ligantes seletivos | nanocelulose | Materiais Poliméricos; Reciclagem de Polímeros; Materiais Biodegradáveis; Nanomateriais

Resumo

Nas últimas décadas, a expansão industrial, crescimento populacional e intensificação da urbanização têm ocasionado sérios impactos ambientais. Dentre eles, destaca-se a contaminação dos recursos hídricos por elementos potencialmente tóxicos (EPTs). O processo de sorção tem sido considerada uma alternativa tecnológica e economicamente promissora para a remoção desses metais em baixas concentrações, devido à sua eficiência e baixo custo. Hidrogéis de celulose e amido são estruturas tridimensionais com elevada área superficial e porosidade adequadas para ser utilizado nos processos de sorção, além de apresentarem biodegradabilidade, regenerabilidade e sustentabilidade por ser obtido a partir de biomassas renováveis. A funcionalização com ligantes seletivos permite a separação através de ligações e complexações dos íons metálicos a partir dos grupos funcionais presentes nas estruturas poliméricas. Diante da importância científica e tecnológica, hidrogéis contendo nanoestruturas de celulose (NECs) modificada com diferentes ligantes seletivos (bases de Schiff, éter coroa ou porfirinas), serão preparados com amido de milho por reticulação. Diferentes modificações com ligantes seletivos de NECs serão sintetizados para avaliar seu comportamento na sorção dos EPTs. Testes em batelada serão realizados para verificar os parâmetros ideais para sorção, como pH e razão sólido/líquido. Os mecanismos, cinética e equilíbrio de sorção dos íons metálicos pelos derivados das NECs (NEC funcionalizada e seus hidrogéis com amido) serão elucidados utilizando técnicas de caracterização e ensaios de sorção. Espera-se que os hidrogéis compósitos apresentem uma elevada capacidade para remover e recuperar os diferentes íons metálicos para o tratamento de águas contaminadas com EPTs. (AU)

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)

FERREIRA, RAFAELA REIS; DA COSTA, TALLES BARCELOS; BARBOSA, RENNAN FELIX DA SILVA; CAMANI, PAULO HENRIQUE; MENEZES, ROMUALDO RODRIGUES; ROSA, DERVAL DOS SANTOS. Brazilian clays as natural cation exchangers for copper sorption in a batch system. ADSORPTION-JOURNAL OF THE INTERNATIONAL ADSORPTION SOCIETY, v. 30, n. 8, p. 21-pg., 2024-09-26. (20/13703-3, 21/14714-1, 24/08105-0, 23/11229-0, 21/08296-2, 22/11133-0, 23/11783-8, 19/16301-6, 22/01382-3)

SILVA, MARCELO BRUNO DE OLIVEIRA; COSTA, TALLES BARCELOS DA; CAMANI, PAULO HENRIQUE; ROSA, DERVAL DOS SANTOS. Chitosan-based foam composites for hexavalent chromium remediation: Effect of microcellulose and crosslinking agent content. International Journal of Biological Macromolecules, v. 264, p. 12-pg., 2024-03-01. (20/13703-3, 23/11229-0, 22/11133-0, 23/11783-8, 19/16301-6)