Linha de pesquisa do PPGQ
QUÍMICA - AMBIENTAL
Esta linha de pesquisa reúne temas e pesquisas associadas ao desenvolvimento de tecnologias para remediação ambiental, aplicação de tecnologias hibridas no tratamento de águas e solos, projetos associados a aplicação de eletroquímica ambiental, bem como o desenvolvimento de tecnologias ambientalmente seguras para separação/extração/pré-concentração/determinação de analitos estratégicos. Essa linha de pesquisa está sendo desenvolvida desde a implementação do Programa e gerou diversas publicações, como pode ser observado no histórico de produção intelectual do PPGQ. Especificamente, essa linha de pesquisa trata do desenvolvimento de nanomateriais e catálise heterogênea ambiental, principalmente nos seguintes temas: ferro-zero valente nanoparticulado estabilizado, nanopartículas bimetálicas estabilizadas, carvão ativado granulado modificado, metais e óxidos visando a remoção/degradação de poluentes em água e efluentes. Além disso, outro grupo de pesquisa atua na área de monitoramento e remediação de contaminantes inorgânicos e orgânicos em amostras ambientais (água, alimentos, sedimentos, solos), utilizando para isto nanomateriais puros, compósitos ou materiais dopados, biomassa, bem como microrganismos (fungos ou bactérias). Ainda nesta linha estão englobados os trabalhos de desenvolvimento de novas rotas de separação de analitos estratégicos utilizando sistemas ambientalmente seguros. Dentro deste tema é desenvolvido tecnologias de extração/separação de metais (principalmente terras raras, nióbio e tântalo) a partir de matrizes primárias e secundárias, e metodologias de separação/preconcentração de poluentes emergentes a partir de matrizes ambientais com finalidades analíticas. Nesta linha de pesquisa o discente poderá obter uma formação específica em química analítica, quando trabalhando com o desenvolvimento de metodologias analíticas e cursando disciplinas exclusivas dessa área. Contudo, um perfil interdisciplinar também pode ser vislumbrado, quando atuando em projetos associados a desenvolvimento e aplicação de técnicas de remediação/remoção/degradação de poluentes, nestes casos incluindo além de disciplinas obrigatórias da área de química analítica, disciplinas das áreas de inorgânica, orgânica e/ou físico-química.
Projeto de pesquisa associado 1/4
O projeto de pesquisa visa a aplicação de tecnologias alternativas baseadas no uso do ozônio e da combinação ozônio/luz ultravioleta para o tratamento de efluentes aquosos simulados contendo os fármacos. Será desenvolvido um sistema de tratamento de bancada constituído de um reator fotoquímico anular (40 W) conectado a um reator em coluna de bolhas (3,0 dm3) onde será efetuada a transferência de massa do ozônio da fase gasosa para a fase líquida em condição de fluxo controlado (regime de semi-batelada). Um ozonizador do tipo Corona com capacidade de geração de ozônio de até 9,0 g h-1 será utilizado para fornecer a dosagem desejada do ozônio no reator em coluna de bolhas. A eficácia do processo oxidativo avançado O3/UV para a degradação dos efluentes simulados será otimizada em função da carga de ozônio adicionado ao reator em coluna de bolhas (ozônio dissolvido) e dos parâmetros hidrodinâmicos do efluente circulante (tempo de residência e velocidade linear) no reator fotoquímico anular. A taxa de degradação dos fármacos Paracetamol e Diclofenaco será avaliada monitorando-se a cinética de remoção destes compostos e de seus subprodutos de degradação empregando-se técnicas espectrofotométricas, cromatográficas, e medidas do Carbono Orgânico Total. Ensaios microbiológicos serão realizados em função do tempo e das condições de tratamento visando estimar a evolução da toxicidade das amostras tratadas frente ao efluente simulado antes do tratamento. O custo do processo será estimado mediante a energia elétrica consumida no processo normalizada pela massa removida do poluente (W-h/g).Natureza: Pesquisa Ver o link
APLICAÇÃO DE PROCESSOS OXIDATIVOS AVANÇADOS NA DEGRADAÇÃO DE CONTAMINANTES EMERGENTES
O projeto de pesquisa visa a aplicação de tecnologias alternativas baseadas no uso do ozônio e da combinação ozônio/luz ultravioleta para o tratamento de efluentes aquosos simulados contendo os fármacos. Será desenvolvido um sistema de tratamento de bancada constituído de um reator fotoquímico anular (40 W) conectado a um reator em coluna de bolhas (3,0 dm3) onde será efetuada a transferência de massa do ozônio da fase gasosa para a fase líquida em condição de fluxo controlado (regime de semi-batelada). Um ozonizador do tipo Corona com capacidade de geração de ozônio de até 9,0 g h-1 será utilizado para fornecer a dosagem desejada do ozônio no reator em coluna de bolhas. A eficácia do processo oxidativo avançado O3/UV para a degradação dos efluentes simulados será otimizada em função da carga de ozônio adicionado ao reator em coluna de bolhas (ozônio dissolvido) e dos parâmetros hidrodinâmicos do efluente circulante (tempo de residência e velocidade linear) no reator fotoquímico anular. A taxa de degradação dos fármacos Paracetamol e Diclofenaco será avaliada monitorando-se a cinética de remoção destes compostos e de seus subprodutos de degradação empregando-se técnicas espectrofotométricas, cromatográficas, e medidas do Carbono Orgânico Total. Ensaios microbiológicos serão realizados em função do tempo e das condições de tratamento visando estimar a evolução da toxicidade das amostras tratadas frente ao efluente simulado antes do tratamento. O custo do processo será estimado mediante a energia elétrica consumida no processo normalizada pela massa removida do poluente (W-h/g).
Projeto de pesquisa associado 2/4Natureza: Pesquisa Ver o link
DESENVOLVIMENTO DE METODOLOGIAS DE SEPARAÇÃO QUÍMICA AMBIENTALMENTE SEGURAS
Neste projeto serão desenvolvidos novas metodologias analíticas de separação para aplicação em diversos problemas emergentes utilizando sistemas aquosos bifásicos. (i) separação de metais de alto valor agregado como uma etapa hidrometalurgica é um foco que propoe superar limitações de vários setores industriais; (ii) catálise de transferencia de fase onde os sistemas utilizados são ricos em água em ambas as fases; (iii) extração de analitos economicamente/ambientalmente estrátegicos utilizando sistemas líquido-líquido ambientalmente seguros; (iv) aplicação dos sistemas aquosos bifásicos em metologias analiticas tradicionais visando torná-las corretas ambientalmente.
Projeto de pesquisa associado 3/4Natureza: Pesquisa Ver o link
DESENVOLVIMENTO DE MÉTODOS DE EXTRAÇÃO PARA OS NOVOS AGROTÓXICOS LIBERADOS PARA USO NA AGRICULTURA BRASILEIRA
O Brasil ocupa posição de destaque no cenário do agronegócio mundial. Parte deste sucesso, está relacionado ao elevado uso de agrotóxico. Neste sentido, nos últimos três anos, o Governo Federal através do Ministério da Agricultura autorizou o uso de novas moléculas, que serão empregadas na agricultura brasileira como inseticidas, herbicidas e fungicidas. Vale destacar que o uso destas substâncias na agricultura ainda está sob avaliação em vários países da União Europeia. Por outro lado, devido a sua recente inserção no mercado mundial de agrotóxicos, ainda são raros os estudos relacionados às metodologias de extração e detecção destes compostos. Por isso, o objetivo principal deste projeto de pesquisa é desenvolver e validar metodologias de extração em matrizes ambientais como água, solo e mel e analisar por métodos cromatográficos.
Projeto de pesquisa associado 4/4Natureza: Pesquisa Ver o link
DESENVOLVIMENTO DE TECNOLOGIAS PARA REMEDIAÇÃO AMBIENTAL BASEADAS EM DIFERENTES MATERIAIS NANOESTRUTURADOS
Este projeto de pesquisa tem como objetivo desenvolver materiais à base de silicatos mesoporosos modificados com ferro e cobalto, para uso em processos de remediação ambiental, mais especificamente, para descontaminação de efluentes contaminados por corantes têxteis. Três grupos de materiais serão desenvolvidos neste projeto: (i) silicatos mesoporosos (MCM-41/SBA-15) modificadas com átomos de Ferro em diferentes teores e posterior redução do metal, obtendo materiais com Ferro metálico na estrutura; (ii) silicatos mesoporoso (MCM-41/SBA-15) modificadas com átomos de Cobalto em diferentes teores e posterior redução do metal; (iii) materiais à base de silicatos com átomos de Ferro e Cobalto presentes concomitantemente na estrutura do material. Espera-se que o estudo sistemático, desde o preparo dos materiais, bem como os estudos catalíticos, possam contribuir significativamente para o desenvolvimento de novos sistemas, capazes de remover eficientemente os poluentes presentes em áreas contaminadas