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Desenvolvimento de aerogéis contendo microfibras de celulose e argila para remoção de íons metálicos presentes em águas contaminadas

Processo: 23/14598-7
Modalidade de apoio:Bolsas no Brasil - Doutorado Direto
Vigência (Início): 01 de dezembro de 2023
Vigência (Término): 31 de outubro de 2026
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Materiais Não-metálicos
Pesquisador responsável:Derval dos Santos Rosa
Beneficiário:Lana Siqueira Maia
Instituição Sede: Centro de Engenharia, Modelagem e Ciências Sociais Aplicadas (CECS). Universidade Federal do ABC (UFABC). Ministério da Educação (Brasil). Santo André , SP, Brasil
Vinculado ao auxílio:20/13703-3 - Materiais porosos ecológicos para a recuperação e reavaliação de metais recuperados de água contaminada, AP.TEM
Assunto(s):Aerogel   Argilas   Polímeros (materiais)
Palavra(s)-Chave do Pesquisador:Aerogéis | argilas | Cinética e isoterma de adsorção | Contaminação por íons metálicos | Microfibras de celulose | Materiais Poliméricos

Resumo

O avanço da industrialização e o aumento exponencial da população desencadearam o agravamento do estresse ambiental relacionado à emissão de efluentes contaminados, provocando graves danos ao ecossistema aquático. Dentre os contaminantes, destacam-se os íons metálicos que apresentam riscos à saúde do ser humano e o equilíbrio ambiental. O uso de sistemas porosos tridimensionais, como os aerogéis, se mostram como um material de interessante potencial para remoção destes contaminantes. Além disso, a incorporação de nanopartículas pode auxiliar no aumento da capacidade de remoção desses contaminantes. Com isso, este projeto propõe a investigação do processo de produção de aerogéis contendo microfibras de celulose e argila (Chocobofe e Paligorskita) para remoção de íons metálicos bivalentes (manganês, níquel e zinco). Será avaliado a performance dos reagentes Ácido cítrico e Epicloridrina como agentes reticulantes, seguido pelo processo de liofilização (freeze-drying). Argilas e aerogéis serão caracterizados quanto à composição química, área superficial específica, propriedades mecânicas e térmicas, capacidade de adsorver e dessorver íons metálicos. É esperado que a incorporação das argilas promova o aumento da área superficial, buscando obter aerogéis com propriedades estruturais/mecânicas bem desenvolvidas de alta capacidade de adsorção e interessante reusabilidade em sistemas de tratamento de águas contaminadas com os íons em estudo. Além disso, pretende-se compreender o mecanismo de sorção e dessorção de contaminantes através modelos cinéticos e isotérmicos.

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