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

• Processo: 24/04096-7
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de julho de 2024
• Data de Término da vigência: 30 de junho de 2025
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Materiais Não-metálicos
• Pesquisador responsável: Carlos José Leopoldo Constantino
• Beneficiário: Andressa Silva Gomes
• Supervisor: Benjamin Hsiao
• Instituição Sede: Faculdade de Ciências e Tecnologia (FCT). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Presidente Prudente. Presidente Prudente , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: Stony Brook University (SB), Estados Unidos
• Vinculado à bolsa: 22/13124-9 - Síntese de hidrogel fluorescente de celulose obtidos de resíduo agroindustrial: remoção e detecção de metais tóxicos e pesticidas da água, BP.DR
• Assunto(s): Adsorção Biomassa Lignina Polímeros
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: adsorption | biomass | Cellulose hydrogel | lignin | Metal removal | Polímeros

Resumo

Este projeto de pesquisa estágio no exterior (BEPE) está vinculado ao projeto de doutorado FAPESP 2022/13124-9, que envolve a síntese hidrotérmica one-pot de hidrogel fluorescente à base de celulose obtida do bagaço de cana para adsorção e detecção de íons de metais pesados, chumbo (Pb2+), mercúrio (Hg2+) e cromo (Cr6+) e contaminantes emergentes como o pesticida glifosato. Este projeto BEPE é complementar ao projeto brasileiro em andamento, uma vez que o estudo comparativo de diferentes fontes de biomassa oferecerá uma compreensão da estrutura do hidrogel pelo mecanismo de formação. Propomos aqui a produção de hidrogel celulósico utilizando celulose e lignina derivada de diversas fontes de biomassa, como o bagaço de cana-de-açúcar (HSB@LigSB) e serragem de eucalipto (HES@LigES). A celulose será aplicada como matriz polimérica da estrutura do hidrogel, sendo funcionalizada a carboximetil nanocelulose. A lignina isolada de diferentes fontes de biomassa atuará como agente de reticulação e será comparada com a lignina comercial (HSB@LigC e HES@LigC) e epicloridrina (HSB@ECH e HES@ECH). Visando variar as ligações intercadeias na estrutura do hidrogel, selecionando os resultados mais eficazes de cada amostra para aplicação na adsorção de íons de metais pesados, e aplicando isotermas de adsorção para avaliar a capacidade de adsorção. Neste contexto, contaremos com a colaboração do Prof. Benjamin S. Hsiao da Stony Brook University (Stony Brook-NY, EUA), especialista no desenvolvimento de materiais celulósicos e no estudo da remoção de contaminantes por adsorção, e com com quem nosso Grupo de Pesquisa já contou com uma valiosa colaboração durante o projeto de doutorado anterior BEPE (2017/03638-7).