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Remoção de resíduos orgânicos e metálicos por meio da adsorção assistida por campo magnético externo utilizando bioadsorventes de bagaço de cana e polidopamina contendo óxido de grafeno magnético

Processo: 21/07305-8
Modalidade de apoio:Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
Vigência (Início): 01 de maio de 2022
Vigência (Término): 30 de abril de 2025
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Materiais Não-metálicos
Pesquisador responsável:Denise Freitas Siqueira Petri
Beneficiário:Mário André Brito Seixas Nunes
Instituição Sede: Instituto de Química (IQ). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
Bolsa(s) vinculada(s):23/14664-0 - Espumas Pickering à base de celulose para remediação de BFA, BE.EP.PD
Assunto(s):Adsorção   Campo magnético   Óxido ferroso-férrico   Engenharia de materiais
Palavra(s)-Chave do Pesquisador:adsorção | campo magnético | Grafeno oxidado | Magnetita | Material Celulósico | tratamento de aguas contaminadas | Engenharia de Materiais

Resumo

Este projeto tem como objetivo produzir bioadsorventes de bagaço de cana/polidopamina (BG/PDA) combinados com nanopartículas de óxido de grafeno (GO) e/ou magnetita (Fe3O4), com o intuito de serem aplicados na remoção de bisfenol A (BPA) e íons cromo (VI) (Cr(VI)) de sistemas aquosos. Ensaios preliminares serão dedicados a otimizar os teores de GO e/ou magnetita nos adsorventes de BG/PDA, de modo a obter estabilidade química na faixa de pH de 2 a 10 e resposta magnética em campo magnético na faixa de 0,1 T a 1,0 T. Após otimização, os materiais serão caracterizados por microscopia eletrônica de varredura, microscopia eletrônica de transmissão, espectroscopia de fotoelétrons excitados por raios-X, espectroscopia vibracional no infravermelho com transformada de Fourier, espectroscopia Raman. As propriedades magnéticas serão determinadas com um magnetômetro de amostra vibratória. A fim de compreender o mecanismo de adsorção, experimentos de adsorção serão realizados inicialmente em batelada, variando-se: dosagem do adsorvente, pH, tempo de contato e concentrações dos iniciais. Para avaliar a eficiência dos adsorventes para tratar volumes maiores, experimentos de adsorção em coluna serão realizados, variando-se: massa ou altura da coluna, fluxo de entrada do efluente contaminado, concentração inicial do(s) contaminante(s) e campo magnético. O efeito combinado das variáveis independentes que influenciam a adsorção de Cr(VI) e BPA também será quantificado por meio da metodologia de superfície de resposta juntamente com planejamento composto central (RSM-CCD). Espera-se obter bioadsorventes magneto-responsivos de baixo custo, com alta capacidade de adsorção dos poluentes íons Cr(VI) e BPA e mais eficientes que adsorventes a base de carvão ativado.

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