Safe-by-design em materiais a base de óxido de grafeno: da funcionalização e subprodutos de degradação para avaliação ecotoxicológica e remediação

• Processo: 23/13630-4
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado Direto
• Data de Início da vigência: 01 de março de 2024
• Data de Término da vigência: 31 de agosto de 2028
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química
• Pesquisador responsável: Diego Stéfani Teodoro Martinez
• Beneficiário: Theodoro da Rosa Salles
• Instituição Sede: Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM). Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovação (Brasil). Campinas , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 14/50906-9 - INCT 2014: em Materiais Complexos Funcionais (INOMAT), AP.TEM
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Carbon Nanomaterials | Degradation-by-design | Modification | nanosafety | Nanotecnologia; Nanotoxicologia; Ecotoxicologia

Resumo

Práticas safe-by-design (SbD) são essenciais para uma nanotecnologia sustentável. A degradabilidade dos nanomateriais é um importante aspecto a ser avaliado no ciclo de vida dos materiais em relação às práticas de SbD. O óxido de grafeno (GO) tem recebido grande atenção na nanociência e na engenharia de materiais por possuir muitas aplicações, que vão desde eletrônica até biomedicina e remediação ambiental. No entanto, o comportamento e as transformações dos materiais à base de GO no meio ambiente são preocupantes, especialmente considerando o seu potencial impacto na toxicidade e nas interações com poluentes persistentes, que podem induzir efeitos adversos na saúde humana e nos ecossistemas. Na verdade, a compreensão da degradação dos materiais é necessária para o SbD, associada a uma avaliação proativa da ecotoxicidade e à remediação dos subprodutos da degradação. Neste projeto, estaremos avaliando a degradação química e biológica (i.e., hipoclorito de sódio e enzima peroxidase) do óxido de grafeno funcionalizado com grupos/estruturas orgânicas e inorgânicas (i.e., -NH, -SH; -AgNPs e -Fe3O4NPs) ligados à sua ecotoxicidade avaliação (i.e., embriões de peixe-zebra) e processos de remediação (i.e., sulfato de alumínio e carvão ativado). Este projeto visa contribuir para as abordagens seguras desde a concepção e degradação associadas aos materiais baseados em GO; espera-se avançar em direção a uma avaliação completa do ciclo de vida do GO. Os subprodutos de degradação formados serão caracterizados utilizando técnicas avançadas integradas. A ecotoxicidade será avaliada para todos os materiais e subprodutos gerados. Adicionalmente, serão estudados os impactos das interações dos subprodutos com poluentes ambientais (ecotoxicidade da mistura). Juntos, este projeto é um dos pioneiros neste campo de pesquisa e abrirá a discussão da literatura sobre os aspectos de saúde e segurança ambiental dos subprodutos de degradação originados do óxido de grafeno funcionalizado. Por fim, este projeto de doutorado da FAPESP contribuirá para uma melhor compreensão do ciclo de vida e avaliação/mitigação de riscos de materiais à base de óxido de grafeno (funcionalização-degradação-ecotoxicidade-remediação).