Preparação de estruturas organometálicas baseadas em Fe-Ni imobilizadas em fibras de carbono: Remoção de agrotóxicos de águas por adsorção e eletro-Fenton

• Processo: 25/14519-5
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado
• Data de Início da vigência: 01 de dezembro de 2025
• Data de Término da vigência: 31 de julho de 2027
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Sanitária - Tratamentos de Águas de Abastecimento e Residuárias
• Pesquisador responsável: Patricia Prediger
• Beneficiário: Lucero de Jesus Chulluncuy Julcarima
• Instituição Sede: Faculdade de Tecnologia (FT). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Limeira , SP, Brasil
• Assunto(s): Atrazina Estruturas metalorgânicas Agrotóxicos Processos oxidativos avançados
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: atrazina | Estruturas metalorgânicas | Pesticidas | Processos Oxidativos Avançados | 2 | 4-D | Adsorção e processos oxidativos avançados

Resumo

Agrotóxicos têm sido amplamente utilizados em todo o mundo para controlar pragas e doenças em plantações, com o intuito de aumentar a produtividade agrícola. Recentemente, foram publicados artigos científicos que reportaram a presença destes compostos em águas superficiais e de chuva da região de Campinas, São Paulo e Brotas, ambas no estado de São Paulo. Dentre os resultados, pode-se destacar os agrotóxicos atrazina, presente em todas as amostras avaliadas, e o 2,4-D, que foi encontrado em alta concentração em amostras provenientes da cidade de Brotas. Tendo em vista a presença destes compostos em amostras de águas, este projeto busca desenvolver uma nova tecnologia para a remoção de agrotóxicos em águas através da combinação de adsorção e processos de oxidação avançados. Este projeto está direcionado aos Objetivos de Desenvolvimento Sustentável (ODS), destacando-se o objetivo ligado à água potável e saneamento e à conservação da vida na água. Para isto, pretende-se preparar uma estrutura organo bimetálica (BMOF) e imobilizá-la em fibras de carvão ativo e utilizá-las em ensaios de adsorção dos agrotóxicos atrazina e 2,4-D. O BMOF será baseado em Fe, Ni e em ácido 1,4-benzenodicarboxílico, Fe-Ni(BDC), na presença de fibras de carvão ativo (Fe-Ni(BDC)@CF). Este material será caracterizado por microscopia eletrônica de varredura (MEV), mapeamento EDS, espectroscopia no infravermelho com Transformada de Fourier (FTIR), difração por raios X (DRX), medida de área superficial por BET, espectroscopia fotoeletrônica por raios X (XPS), microscopia de força atômica (AFM) e potencial zeta. Objetiva-se otimizar o processo adsortivo dos agrotóxicos empregando-se um planejamento fatorial completo, bem como, estudar a cinética, isotermas e termodinâmica de adsorção. Serão realizados estudos de modelagem molecular por DFT para acessar informações sobre a reatividade dos adsorbatos frente ao Fe-Ni(BDC)@CF. Após a adsorção será investigada a reação de eletro-Fenton visando à degradação dos agrotóxicos e reciclagem do adsorvente em vários ciclos consecutivos. Pretende-se realizar esta parte do trabalho na Université Gustave Eiffel na França durante o estágio BEPE. Neste período, pretende-se também realizar ensaios de toxicidade dos efluentes gerados pós eletro-Fenton. Além disso, caracterizações do adsorvente pós processo serão realizadas para se investigar o mecanismo envolvido na adsorção e na reação eletro-Fenton.