Titulo: Desenvolvimento de Novas Membranas Baseadas em Óxido de Grafeno para Remoção de Contaminantes em Água
Comissão Examinadora - Titulares
Prof. Dr. Renato Falcão Dantas (Presidente) - FT/Unicamp
Prof. Dr. Carlos Eduardo Borba - Unioeste PR
Profa. Dra. Rubia Figueredo Gouveia - CNPEM
Profa. Dra. Miria Hespanhol Miranda Reis - UFU
Prof. Dr. Rafael de Lima Oliveira - UFPE
Suplentes:
Prof. Dr. Maurício Alves da Motta Sobrinho - UFPE
Profa. Dra. Melissa Gurgel Adeodato Vieira - FEQ/Unicamp
Dra. Jacqueline Aparecida Malvestiti - FT/Unicamp
Local: Sala de Defesa (Prédio da Pós-Graduação da FT) | https://stream.meet.google.com/stream/5499dbce-3951-430e-8abd-5b3fa994f538
Resumo: O uso intensivo dos recursos hídricos, a disposição incorreta de efluentes contaminados e as defasagens nos sistemas convencionais de tratamento de águas e efluentes contribuem para um aumento significativo na quantidade e diversidade de contaminantes em sistemas aquáticos. Nesse cenário, a adaptação de metodologias altamente avançadas oferece uma oportunidade para a otimização tecnológica aplicada ao tratamento de águas e efluentes contaminados. Mediante essa perspectiva, a presente tese versa sobre a síntese, caracterização e aplicação de novas membranas poliméricas de poliacrilonitrila (PAN) contendo o nanoadsorvente óxido de grafeno (GO) e GO funcionalizado com o corante catiônico safranina (GO-SF) na remoção de múltiplos contaminantes em água. Os novos materiais, denominados como hPAN@GO, hPAN@GO-SF, PAN@fGO e hPAN/PVPI/GO, foram sintetizados empregando metodologias clássicas para o preparo de membranas, e aplicados diretamente em ensaios de adsorção e/ou como tratamento complementar para efluentes previamente tratados por ozônio. Os designs destes novos materiais foram propostos com o intuito de potencializar o caráter adsorvente da membrana PAN tanto em sistemas em batelada, quanto por filtração, para distintas classes de contaminantes. Corroborando com essas perspectivas a elucidação da estrutura dos materiais, realizadas a partir de distintas técnicas de caracterizações, indicaram que as membranas modificadas dotadas de funções oxigenadas e grupos fenílicos, bem como com superfície rugosa, estrutura porosa assimétrica e poros mais estreitos, potenciavam as interações adsorvente/adsorbato da PAN. Com eficiências de remoção, muitas vezes, superiores à 70% para distintos contaminantes e capacidades de adsorção comparáveis com os da literatura, as novas membranas destacavam-se na purificação de águas residuais. As interações membranas/contaminantes, elucidadas a partir da análise dos resultados obtidos, bem como do auxílio de cálculos de descritores da teoria da densidade funcional, indicaram que as interações eletrostáticas, π-π e ligações de hidrogênio, eram comuns ao processo e potenciadas pela morfologia dos materiais. Como conclusão do trabalho, as novas membranas baseadas no polímero PAN modificado com GO ascendem como materiais promissores no tratamento de águas e efluentes contaminados, empregadas diretamente no processo, ou ainda, como tratamento complementar para efluentes tratados por ozônio.