Hidrogéis de celulose contendo argilas modificadas para remoção e recuperação de íons metálicos presentes em águas contaminadas

Resumo

O rápido desenvolvimento industrial e o crescimento populacional aumentaram as demandas pelo uso da água, e em algumas situações, estes geraram efluentes contaminados, causando impactos negativos nos corpos hídricos, ou seja, poluição ambiental. Dentre os contaminantes, destacam-se os metais pesados, também conhecidos como potencialmente tóxicos, que apresentam riscos à saúde do ser humano e de outras formas de vida. Diante desse cenário, uma alternativa tem sido o uso de hidrogéis para remoção de contaminantes. No entanto, estes têm capacidade limitada de absorção e sorção, que pode ser aprimorada pela inclusão de materiais altamente adsorventes. Assim, este projeto visa desenvolver hidrogéis de celulose sem e com argilas [montmorilonita (MMT) e zeólita (Zt)] sem e com modificação [métodos térmicos, tensoativo tratado com brometo de cetiltrimetilamônio e métodos combinados] visando aumentar a capacidade de remoção e recuperação de contaminantes metálicos cromo (Cr6+), manganês (Mn2+) e níquel (Ni2+). Pretende-se também estabelecer os mecanismos de adsorção e dessorção visando obter um material com alta especificidade para remoção de contaminantes. Hidrogéis de celulose serão preparados a partir de uma solução alcalina contendo uréia e serão reticulados com epicloridrina. Argilas e hidrogéis serão caracterizados quanto à composição química, área superficial específica, porosidade, propriedades mecânicas e térmicas e capacidade de adsorver e dessorver metais. Espera-se que as alterações nas argilas promovam o aumento da área superficial, buscando obter um hidrogel de celulose com propriedades estruturais/mecânicas que permitam seu uso em ciclos e com alta capacidade de captura e recuperação de íons metálicos tóxicos em águas contaminadas. Além disso, pretende-se elucidar o mecanismo de sorção e dessorção de contaminantes através do estabelecimento de modelos isotérmicos.