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Enhancing Corn Starch Hydrogels for Effective Sorption of Potentially Toxic Metals: The Role of Amylose and Amylopectin Content

Texto completo
Autor(es):
da Costa, Talles B. ; Camani, Paulo H. ; Ferreira, Rafaela R. ; Barbosa, Rennan F. S. ; Rosa, Derval dos S.
Número total de Autores: 5
Tipo de documento: Artigo Científico
Fonte: JOURNAL OF POLYMERS AND THE ENVIRONMENT; v. 33, n. 3, p. 21-pg., 2025-01-25.
Resumo

This study evaluated the effect of corn starch's amylose/amylopectin content on the development of crosslinked hydrogels with trisodium citrate for the sorption of potentially toxic metals (PTMs). The results, obtained through a robust methodology, indicated a clear relation between the amylose content and crosslinking degree, thereby impacting the properties of the hydrogels. The hydrogel with high amylose (70 wt.%) and low amylopectin (30 wt.%) content (Hylon VII (R)) demonstrated a high crosslinking degree (0.297) and good thermal stability and water absorption (72.71%), with a semicrystalline structure. The hydrogel with low amylose (1.8 wt.%) and high amylopectin (98.2 wt.%) content (Amisol 4000 (R)), on the other hand, showed the lowest degree of crosslinking (0.109), water absorption (49.77%), and high solubility (46%), which makes its applicability difficult due to its low stability in aqueous media. The influence of amylose (28 wt.%) and amylopectin (72 wt.%) content indicated that the Amisol 3408 (R) hydrogel showed valuable properties, presenting a higher potential for PTMs sorption with the following affinity order: Cu2+ (68.62%) > Cd2+ (63.13%) > Mn2+ (37.36%) > Zn2+ (26.61%) > Cr6+ (16.80%). Besides, the possible sorption mechanism was ion exchange between Cu2+/Cd2+/Mn2+/Zn2+ and H+ in the hydrogels. Thus, starch-based hydrogel is an alternative sorbent to remove and recover PTMs from wastewater. (AU)

Processo FAPESP: 22/01382-3 - Hidrogéis de celulose contendo argilas modificadas para remoção e recuperação de íons metálicos presentes em águas contaminadas
Beneficiário:Rafaela Reis Ferreira
Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
Processo FAPESP: 19/16301-6 - Aerogéis de amido contendo nanocelulose modificada para remoção de metais pesados em águas residuais oriundas do setor industrial
Beneficiário:Paulo Henrique Camani
Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
Processo FAPESP: 24/08105-0 - Poli(alfa e beta-ciclodextrinas) contendo argilas brasileiras para remoção de elementos potencialmente tóxicos em águas contaminadas
Beneficiário:Rafaela Reis Ferreira
Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Doutorado
Processo FAPESP: 21/08296-2 - Desenvolvimento de hidrogéis de quitosana contendo nanoestruturas de celulose modificada para remoção e recuperação de metais em águas contaminadas
Beneficiário:Rennan Felix da Silva Barbosa
Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
Processo FAPESP: 22/11133-0 - Desenvolvimento de hidrogéis porosos biodegradáveis de amido contendo nanocelulose ou nanoargilas modificadas para remoção e recuperação de metais em águas contaminadas
Beneficiário:Talles Barcelos da Costa
Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
Processo FAPESP: 23/11783-8 - Hidrogéis de amido compósito para sorção de elementos potencialmente tóxicos em águas contaminadas: interação sinérgica entre ligantes seletivos em nanocelulose modificada
Beneficiário:Talles Barcelos da Costa
Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Pós-Doutorado
Processo FAPESP: 24/15696-5 - Membranas nanocompósitas contendo nanopartículas quimicamente modificadas com plasma: o efeito do plasma para desenvolver membranas de alta performance para remediação ambiental
Beneficiário:Paulo Henrique Camani
Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Pós-Doutorado
Processo FAPESP: 20/13703-3 - Materiais porosos ecológicos para a recuperação e reavaliação de metais recuperados de água contaminada
Beneficiário:Derval dos Santos Rosa
Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Temático
Processo FAPESP: 23/11229-0 - Membranas porosas biodegradáveis compósitas de PLA contendo nanoargila/nanocelulose para remoção e recuperação de EPTs de águas contaminadas
Beneficiário:Paulo Henrique Camani
Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado