Nome do Projeto
Produção de Adsorventes a Base de Carbono para Remoção de Contaminantes Emergentes a Partir de Efluentes Aquosos
Ênfase
Pesquisa
Data inicial - Data final
07/12/2020 - 26/03/2028
Unidade de Origem
Coordenador Atual
Área CNPq
Engenharias
Resumo
Este projeto visa à síntese e a aplicação de estruturas a base de carbono tais como grafeno e sua família, nanotubos de carbono e carvão ativado como adsorventes na remoção de contaminantes emergentes de efluentes aquosos. Os estudos serão realizados através de experimentos em laboratório empregando o processo de adsorção em batelada, utilizando corantes e compostos farmacêuticos como adsorvatos. Será avaliada a eficiência de adsorção dos diferentes adsorventes aqui propostos, e também, serão determinadas as curvas cinéticas dos adsorvatos, contrapondo os resultados experimentais a alguns modelos teóricos. Além disso, serão determinadas as isotermas de equilíbrio para a adsorção dos diferentes adsorvatos. A fim de elucidar o processo de adsorção desses sistemas, cálculos termodinâmicos serão realizados. Devido as excelentes propriedades de textura, carvão ativado, nanotubos de carbono, grafeno e sua família podem desempenhar um papel importante na purificação de águas residuais. Sendo assim, para que esses possam vir a ser utilizados para tal aplicação, a caracterização, o estudo da capacidade de adsorção e a otimização do processo de interação entre as espécies químicas envolvidas são imprescindíveis, o que justifica o presente projeto.
Objetivo Geral
Investigar remoção de contaminantes emergentes tais como corantes sintéticos e compostos farmacêuticos de efluentes aquosos, através do processo de adsorção em batelada, utilizando estruturas a base de carbono como, por exemplo, grafeno e sua família, nanotubos de carbono e carvão ativado, como meio adsorvente.
Justificativa
A caracterização, o estudo da capacidade de adsorção e a otimização do processo de interação entre as espécies químicas envolvidas (adsorvato-adsorvente) são imprescindíveis para que adsorventes a base de carbono, como, por exemplo, nanotubos de carbono, grafeno e sua família, e carvão ativo produzido a partir de biomassas, possam vir a ser utilizados de forma competitiva ou, até mesmo, substituir os materiais habitualmente empregados no tratamento de efluentes contendo CE. Tais afirmações justificam a execução do presente projeto.
Metodologia
Síntese de Materiais:
- Amostras de óxidos de grafeno serão obtidas através de um método de Hummers modificado;
- Os nanotubos de carbono que serão utilizados no presente trabalho serão sintetizados via método de DQVC em um reator de leito horizontal;
- Para produção dos diferentes carvões ativados a partir de resíduos sólidos, serão utilizadas biomassas oriundas do setor agrícola e alimentício; e
- Testes e adsorção em batelada: nesta atividade serão realizados os estudos comparativos da eficiência de adsorção entre as diferentes estruturas a base de carbono, empregado corantes e compostos farmacêuticos como adsorvatos.
- Amostras de óxidos de grafeno serão obtidas através de um método de Hummers modificado;
- Os nanotubos de carbono que serão utilizados no presente trabalho serão sintetizados via método de DQVC em um reator de leito horizontal;
- Para produção dos diferentes carvões ativados a partir de resíduos sólidos, serão utilizadas biomassas oriundas do setor agrícola e alimentício; e
- Testes e adsorção em batelada: nesta atividade serão realizados os estudos comparativos da eficiência de adsorção entre as diferentes estruturas a base de carbono, empregado corantes e compostos farmacêuticos como adsorvatos.
Indicadores, Metas e Resultados
Espera-se com o desenvolvimento do presente projeto contribuir com o avanço do estado da arte, relacionado ao tratamento – purificação de água a partir do processo de adsorção. Almeja-se desenvolver processos e produtos com grande apelo tecnológico e comercial, que resultarão, provavelmente, em depósito de patente, trazendo, assim, retorno socioeconômico e também, bem-estar ambiental. Ainda, pretende-se difundir, através de participação em eventos e palestras, os resultados alcançados, que ajudarão a conscientizar comunidade sobre a necessidade do descarte adequado de possíveis fontes de contaminantes emergentes, tais como produtos de higiene pessoal e compostos farmacêuticos, contribuindo, assim, para a saúde humana – animal e da flora de uma forma em geral. Espera-se também, contribuir para a melhoria da qualidade da água ofertada à população brasileira, através de ações de Ciência, Tecnologia e Inovação.
Equipe do Projeto
| Nome | CH Semanal | Data inicial | Data final |
|---|---|---|---|
| ALICE GONCALVES OSORIO | 1 | ||
| CRISTIANE FERRAZ DE AZEVEDO | |||
| DANIEL LUCAS COSTA RODRIGUES | |||
| FERNANDO MACHADO MACHADO | 12 | ||
| LUANA RICARDO FARIAS | |||
| NICHOLAS FERNANDES DE SOUZA | |||
| ROBSON ANDREAZZA | 1 | ||
| RUBENS CAMARATTA | 1 | ||
| TANYSE PARADA SAMPAIO | |||
| TANYSE PARADA SAMPAIO | |||
| TIAGO MORENO VOLKMER | 1 | ||
| Éder Cláudio Lima |
Fontes Financiadoras
| Sigla / Nome | Valor | Administrador |
|---|---|---|
| CNPq / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico | R$ 26.000,00 | Coordenador |
| CAPES / Coordenação de Aperfeiçoamento de Nível Superior | R$ 5.249,36 | Coordenador |
| CAPES / Coordenação de Aperfeiçoamento de Nível Superior | R$ 2.714,72 | Coordenador |
Plano de Aplicação de Despesas
| Descrição | Valor |
|---|---|
| 339030 - Material de Consumo | R$ 7.000,00 |
| 449052 - Equipamentos e Material Permanente | R$ 19.000,00 |