| Texto completo | |
| Autor(es): |
da Costa, Talles Barcelos
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da Silva, Eduarda Lucas
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Ferreira, Rafaela Reis
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Camani, Paulo Henrique
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de Souza, Alana Gabrieli
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Paulino, Alexandre Tadeu
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Rosa, Derval dos Santos
Número total de Autores: 7
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| Tipo de documento: | Artigo Científico |
| Fonte: | International Journal of Biological Macromolecules; v. 337, p. 18-pg., 2026-01-01. |
| Resumo | |
Green biodegradable hydrogel beads based on starch and alginate were developed and optimized for the separation of potentially toxic metal ions from water. A full 23 factorial design was used to investigate the influence of alginate concentration, crosslinker concentration, and reaction time on the swelling behavior, solubility, and adsorption capacity of the beads. The initial starch concentration was set at 70 g L-1. The beads were characterized by FTIR, TGA, SEM, and XRD. Adsorption performance was tested in a multicomponent solution containing copper (Cu2+), cadmium (Cd2+), nickel (Ni2+), zinc (Zn2+), manganese (Mn2+), and chromium (Cr6+) ions. Water uptake ranged from 192 f 2.5 to 319 f 15 %, with lower or intermediate alginate contents promoting greater swelling and strong hydrogel integrity. SEM analysis showed that beads with greater crosslinking had more compact, layered morphologies, correlating with lower porosity. In the adsorption tests, the F3 formulation achieved the highest Cu2+ removal (71.3 f 0.2 %) as well as a good performance for Cd2+ (35.4 f 1.0 %) and Ni2+ (28.0 f 0.6 %). Adsorption kinetics followed the pseudo-second order model. Diffusion modeling using the intraparticle diffusion, Boyd, and external mass transfer resistance models suggested that both film and intraparticle diffusion were involved. Maximum Cu2+ adsorption capacity was 0.704 mmol g-1. FTIR analysis of F3 after adsorption revealed new peaks and shifts indicating interactions between Cu2+ and hydroxyl/carboxyl groups in the hydrogel matrix. The results highlight the potential of these sustainable, tunable green hydrogels in environmental remediation applications. (AU) | |
| 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: | 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: | 21/14714-1 - EMU concedido no processo 2020/13703-3 (projeto temático): Cromatógrafo de Íons Modular 940 Professional IC Vario |
| Beneficiário: | Derval dos Santos Rosa |
| Modalidade de apoio: | Auxílio à Pesquisa - Programa Equipamentos Multiusuários |
| 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: | 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: | 23/11229-0 - Membranas porosas biodegradáveis de celulose in natura e funcionalizadas com diferentes agentes modificadores para remoção e recuperação de EPTs de águas contaminadas |
| Beneficiário: | Paulo Henrique Camani |
| Modalidade de apoio: | Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado |
| 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: | 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 |