Hidrogéis de amido compósito para sorção de elementos potencialmente tóxicos em águas contaminadas: interação sinérgica entre ligantes seletivos em nanocelulose modificada

Resumo

Nas últimas décadas, a expansão industrial, crescimento populacional e intensificação da urbanização têm ocasionado sérios impactos ambientais. Dentre eles, destaca-se a contaminação dos recursos hídricos por elementos potencialmente tóxicos (EPTs). O processo de sorção tem sido considerada uma alternativa tecnológica e economicamente promissora para a remoção desses metais em baixas concentrações, devido à sua eficiência e baixo custo. Hidrogéis de celulose e amido são estruturas tridimensionais com elevada área superficial e porosidade adequadas para ser utilizado nos processos de sorção, além de apresentarem biodegradabilidade, regenerabilidade e sustentabilidade por ser obtido a partir de biomassas renováveis. A funcionalização com ligantes seletivos permite a separação através de ligações e complexações dos íons metálicos a partir dos grupos funcionais presentes nas estruturas poliméricas. Diante da importância científica e tecnológica, hidrogéis contendo nanoestruturas de celulose (NECs) modificada com diferentes ligantes seletivos (bases de Schiff, éter coroa ou porfirinas), serão preparados com amido de milho por reticulação. Diferentes modificações com ligantes seletivos de NECs serão sintetizados para avaliar seu comportamento na sorção dos EPTs. Testes em batelada serão realizados para verificar os parâmetros ideais para sorção, como pH e razão sólido/líquido. Os mecanismos, cinética e equilíbrio de sorção dos íons metálicos pelos derivados das NECs (NEC funcionalizada e seus hidrogéis com amido) serão elucidados utilizando técnicas de caracterização e ensaios de sorção. Espera-se que os hidrogéis compósitos apresentem uma elevada capacidade para remover e recuperar os diferentes íons metálicos para o tratamento de águas contaminadas com EPTs. (AU)