Membranas de PBAT contendo nanoestruturas de celulose modificada para remoção e recuperação de íons metálicos em águas contaminadas

• Processo: 23/04147-8
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado
• Data de Início da vigência: 01 de dezembro de 2023
• Data de Término da vigência: 31 de janeiro de 2025
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Materiais Não-metálicos
• Pesquisador responsável: Derval dos Santos Rosa
• Beneficiário: João Gabriel Ribeiro
• Instituição Sede: Centro de Engenharia, Modelagem e Ciências Sociais Aplicadas (CECS). Universidade Federal do ABC (UFABC). Ministério da Educação (Brasil). Santo André , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 20/13703-3 - Materiais porosos ecológicos para a recuperação e reavaliação de metais recuperados de água contaminada, AP.TEM
• Assunto(s): Celulose Membranas Metais pesados Sorção Tratamento de água Polímeros (materiais)
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: celulose | membranas | Metais Pesados | Pbat | sorção | Tratamento de água | Materiais Poliméricos

Resumo

A presença de contaminantes metálicos em água de consumo humano configura um sério problema ambiental e de saúde pública, dada a alta toxicidade, não biodegradabilidade e potencial de bioacumulação destes contaminantes. Enquanto os métodos tradicionais de tratamento de água se mostram insuficientes para a remoção de metais potencialmente tóxicos de maneira satisfatória, membranas porosas biodegradáveis contendo aditivos adsorventes se destacam como possíveis materiais para o emprego na remoção de contaminantes metálicos. Este projeto propõe o desenvolvimento de membranas porosas de poli(butileno adipato-co-tereftalato) (PBAT) com celulose microfibrilada e celulose nanofibrilada (nano estruturas de celulose (NCS) ambas modificadas quimicamente para a remoção de metais potencialmente tóxicos (cádmio e zinco) de água. As membranas poliméricas serão produzidas combinando as técnicas de separação de fases induzida termicamente (EIPS) e separação de fases induzida por imersão em banho não-solvente (NIPS) utilizando aerografia (airbrush) para a aplicação da solução polimérica a uma matriz inerte. Às membranas, serão adicionadas NCS sem modificações estruturais e modificadas pela reação com anidrido succínico visando aumentar sua capacidade de adsorção. As nanoestruturas de celulose serão analisadas por RMN e IV para a caracterização das modificações químicas realizadas, além de análises de carga superficial e tamanho de partícula. Para as membranas produzidas, serão analisadas suas propriedades mecânicas, estrutura química, capacidade de adsorção e dessorção dos íons metálicos contaminantes, além de estudos cinéticos de adsorção, com o intuito de obter um material otimizado com o potencial de ser utilizado em maiores escalas para a remediação de contaminantes metálicos, tendo boa resistência mecânica e uma alta capacidade de sorção frente aos íons metálicos avaliados.

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)

TISCHER, ANA MARIA; FERREIRA, RAFAELA REIS; RIBEIRO, JOAO GABRIEL; ROSA, DERVAL DOS SANTOS; PAULINO, ALEXANDRE TADEU. Green synthesis of an advanced composite membrane for the purification of water contaminated with potentially toxic metals. JOURNAL OF WATER PROCESS ENGINEERING, v. 61, p. 12-pg., 2024-04-13. (21/14714-1, 23/04147-8, 20/13703-3, 22/01382-3)