Desenvolvimento e Caracterização de Membranas PAN/Lkp com Grafeno e Óxido de Grafeno para Descontaminação de Água

• Processo: 25/02090-4
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de outubro de 2025
• Data de Término da vigência: 30 de setembro de 2026
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Materiais Não-metálicos
• Pesquisador responsável: Edson Cocchieri Botelho
• Beneficiário: Isabela Luiza Rodrigues Cintra
• Supervisor: Jochen Meier-Haack
• Instituição Sede: Faculdade de Engenharia (FEG). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Guaratinguetá. Guaratinguetá , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: Leibniz Institute of Polymer Research Dresden (IPF), Alemanha
• Vinculado à bolsa: 22/14946-2 - Avaliação do desempenho de membranas de PAN/PEI com grafeno e óxido de grafeno para aplicação em tratamento de água, BP.DR
• Assunto(s): Eletrofiação Grafenos Membranas poliméricas Óxido de grafeno Polímeros (materiais)
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: eletrofiação | Grafeno | membranas poliméricas | Óxido de Grafeno | Materiais poliméricos

Resumo

O rápido crescimento populacional e a crescente industrialização levaram à escassez de fontes de água doce, ameaçando o desenvolvimento econômico e a sobrevivência humana. Nesse contexto, o tratamento de água se tornou extremamente importante, com várias técnicas em estudo, como filtragem, dessalinização e uso de membranas para descontaminação. As membranas nanofibrosas eletrofiadas, devido à sua alta permeabilidade e porosidade, mostram-se promissoras, embora enfrentem desafios em termos de resistência mecânica. Para melhorar o desempenho dessas membranas, a incorporação de nanopartículas, especialmente as à base de carbono, tem sido explorada, com foco no grafeno e seus derivados devido à sua alta área de superfície, resistência mecânica e estabilidade química. O uso de grafeno em membranas pode resultar em materiais de filtragem mais eficientes, com alta seletividade e custos reduzidos. O projeto propõe o desenvolvimento de membranas poliméricas feitas de misturas de Poliacrilonitrila e Lignina, reforçadas com grafeno e óxido de grafeno, investigando o impacto do tamanho das nanopartículas nas propriedades de separação. A inovação do projeto está na análise do efeito do número de camadas do grafeno, visando aprimorar as tecnologias de filtragem existentes e contribuir para resolver o problema da escassez de água doce em regiões com estresse hídrico.