Ref.: MpoErec25-003
Apresentador: Rennan Felix da Silva Barbosa
Autores (Instituição): Barbosa, R.F.(Universidade Federal do ABC); Rosa, D.d.(Universidade Federal do ABC);
Resumo:
A presença de íons metálicos em águas contaminadas, provenientes de processos industriais, tem levado a uma grande preocupação com relação aos seus efeitos à saúde humana, devido ao seu caráter não biodegradável e elevada toxicidade. A busca de métodos alternativos se mostra necessária devido a dificuldade para sua remoção e o processo de adsorção apresenta o potencial para remover estes íons. A aplicação de materiais porosos como hidrogéis que contém estruturas tridimensionais interconectadas com elevada área superficial é uma forma de empregar o método de adsorção, sendo que a inclusão de nanoestruturas se mostra como uma maneira de potencializar propriedades de interesse. O presente trabalho propõe a produção de hidrogéis de quitosana puro e com a inclusão de nanoestruturas de celulose sem e com modificação empregando o dianidrido etilenodiaminotetracético (di-EDTA). Para preparar os hidrogéis, quitosana foi dissolvida em uma solução de ácido acético (2% v/v) para obter uma concentração de 1% m/v, e posteriormente foi adicionado glutaraldeído como agente reticulante. Resíduo de eucalipto foi tratado utilizando tratamento oxidativo e alcalino para remoção de componentes lignocelulósicos, sendo posteriormente moído em moinho de bolas e homogeneizado em Ultra-Turrax para obtenção das nanoestruturas de celulose (NEC). A NEC foi então modificada utilizado o di-EDTA em piridina, sendo centrifugado com diferentes solventes e seco. Os hidrogéis contendo NEC foram produzidos com a incorporação de 5 e 10% das NECs sem e com modificação. Pela análise de Espectroscopia no Infravermelho por Transformada de Fourier foi possível observar shifts e surgimentos de novas bandas associadas aos estiramentos simétricos e assimétricos OCO dos grupos carboxilatos, indicando o sucesso na modificação, tendo influência também no processo de degradação térmica. Foi observado um impacto direto no potencial Zeta, com uma redução do valor em módulo de -38,6 para -22,1 mV após a modificação. O ensaio de sorção demonstrou que a NEC apresenta um potencial para remoção de cobre, removendo 25% em solução com concentração de 10 ppm. Porém foi observado com a modificação uma remoção completa para mesma concentração, demonstrando o potencial de aplicação da NEC obtida. Os hidrogéis foram desenvolvidos utilizando glutaraldeído como agente reticulante e o sucesso do crosslinking pode ser observado pela presença de bandas associadas ao estiramento C=O, N-H e C-N de grupos amida promovidos na estrutura. Os hidrogéis apresentaram elevada capacidade de absorção de água, superior a 300%. Além disso, foi observado que o hidrogel contendo 10% de NEC modificada se destacou por apresentar uma remoção de 63% de cobre e garantindo maior estabilidade estrutural ao hidrogel, indicando um efeito sinérgico com a inserção das nanoestruturas. Os resultados indicam um potencial interessante dos materiais desenvolvidos na obtenção de alternativas ambientalmente amigáveis para a descontaminação da água