Síntese de hidrogel fluorescente de celulose obtidos de resíduo agroindustrial: remoção e detecção de metais tóxicos e pesticidas da água

• Processo: 22/13124-9
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de outubro de 2023
• Data de Término da vigência: 31 de agosto de 2027
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Materiais Não-metálicos
• Pesquisador responsável: Carlos José Leopoldo Constantino
• Beneficiário: Andressa Silva Gomes
• Instituição Sede: Faculdade de Ciências e Tecnologia (FCT). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Presidente Prudente. Presidente Prudente , SP, Brasil
• Bolsa(s) vinculada(s): 24/04096-7 - Hidrogéis à base de celulose obtidos de diferentes fontes de biomassa: estudo do mecanismo de formação e aplicação na remoção de metais tóxicos da água, BE.EP.DR
• Assunto(s): Polímeros (materiais) Hidrogéis Híbridos Contaminantes emergentes Adsorção Resíduos agroindustriais Metais tóxicos Agrotóxicos Tratamento de água Fluorescência
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: adsorção | Carbon quantum dots | Cellulose Carboxilada | contaminantes emergentes | hidrogel | Polímeros e aplicações

Resumo

A água é um recurso intrinsecamente ligado à nossa sobrevivência e manutenção de atividades produtivas. Infelizmente, este recurso é largamente desperdiçado e sujeito a contaminação cada vez mais variada, desde metais tóxicos até aos chamados contaminantes emergentes. Nessa classe se encaixam resíduos de medicamentos, corantes, hormônios, cafeína, herbicidas e pesticidas. Estes têm sido alvo de preocupação científica por serem persistentes e difíceis de se degradar quando livres no meio ambiente. A literatura tem mostrado que a permanência desses contaminantes no meio ambiente provoca um desequilíbrio na biota e risco à saúde de seres humanos. Tendo em vista os métodos convencionais para o tratamento de água, os quais não são totalmente eficazes na eliminação de todos esses contaminantes, a distribuição de água está sujeita a ser cada vez menos segura. Neste contexto, os hidrogéis têm se mostrado potenciais materiais para a remoção via absorção e/ou adsorção de contaminantes emergentes de meio aquoso devido à alta capacidade de confinamento em sua rede 3D. Além disso, é possível associar a rede polimérica do hidrogel às propriedades de carbon quantum dots (CDs), os quais podem indicar a presença do contaminante alvo através da variação de intensidade da fluorescência emitida, sendo possível aplica-los na detecção destes contaminantes. Como medida complementar, existe a possibilidade de identificação das bandas de absorção através da espectroscopia de absorção no UV-Vis. Este projeto de pesquisa de doutorado propõe sintetizar o hidrogel híbrido baseado em celulose e lignina, ambas isoladas do bagaço de cana-de-açúcar, com carbon quantum dots (CDs) sintetizados in situ para remoção e detecção de metais tóxicos e contaminantes emergentes unido a posterior identificação via fluorescência. Para isto, foram escolhidos para este trabalho: (i) íons de chumbo (Pb2+), cromo hexavalente (Cr6+) e mercúrio (Hg2+), metais potencialmente mutagênicos e carcinogênicos listados como altamente perigosos, e o (ii) glifosato, o herbicida mais utilizado no Brasil e no mundo. Este projeto está ligado ao Laboratório de Biossistemas (LBS) coordenado pelo Prof. Dr. Aldo Eloizo Job (Cooperação MPF/MPSP/CESP/UNESP Autos n° 98.1201665-7). O projeto também prevê um estágio de 12 meses por meio da bolsa BEPE em uma universidade parceira nos Estados Unidos (Stony Brook University, NY, EUA). (AU)