Programa de Pós-Graduação em Engenharia e Ciências Mecânicas (Pós-ECM)

O acadêmico Ricardo Brandes defendeu nesta terça-feira, dia 06 de outubro de 2020, seu doutorado na Université du Québec a Trois-Rivières – UQTR. Ricardo Brandes é egresso do Pós-ECM de 2017, tendo sido orientado pela Profa. Derce de Oliveira Souza Recouvreux. Sua graduação também foi na UFSC, em Engenharia de Materiais em 2012.

O trabalho, intitulado “Development of Sorbent Materials Using Chitosan and Phosphorylated Cellulose for the Removal of Toxic Contaminants from Wastewater” foi desenvolvido no programa de Doctorat En Sciences Et Génie Des Matériaux Lignocellulosiques da UQTR e orientado pelo Prof. Bruno Chabot.

Abstract

Water contamination is a growing worldwide concern due to its importance. The rapid growth of human population and global industrialization has resulted in the generation of larger amounts of wastewater containing various pollutants, among which toxic heavy metals. Toxic contaminants can cause serious problems for the environment and humans. Heavy metals are toxic and dangerous contaminants. Humans are exposed to heavy metals by consuming contaminated water, resulting in various important detrimental effects, such as cancer, organ damage, nervous system damage, and in extreme cases, death. To prevent detrimental environmental and human issues, heavy metal removal from wastewater is required. Tertiary wastewater treatment technologies for the removal of heavy metals have been developed and studied for several years. Adsorption is a tertiary treatment technology with excellent efficiency, favorable hydrodynamic, high flow rate, low cost, fast kinetic and reusability. Among the materials used for adsorption, activated carbon (AC) is the most employed. Adsorption is efficient for this purpose, but its application is limited by the high cost of adsorbent materials. Low cost adsorbents are required as more viable materials. Chitosan (CS), phosphorylated cellulose fibers (PCF) and phosphorylated cellulose derivatives are low cost adsorbent materials known for their high ability to adsorb contaminants and would be excellent alternatives for water remediation. Adsorbent materials with a large contact surface and electrospinning are considered an excellent choice for the production of adsorbent membranes because it is a process able to produce nanofibers with high specific surface area. Thus, this work aimed at protecting the environment and producing more efficient bio-adsorbent mats for the treatment of contaminants by adsorption. To reach this goal, low cost structured bio-adsorbent mats based on PCF/CS were developed with improved adsorption capacity towards ionic contaminants. Nonwoven PCF/CS nanofiber mats were produced by either casting or electrospinning. The thermal, chemical, electrical, mechanical and morphological properties of the media were evaluated. Batch adsorption trials were carried out using ionic metal contaminants. Kinetics and isotherm models were used to fit experimental results and thermodynamic properties were calculated. The reusability of the adsorbent media was determined after five adsorption-desorption cycles. Results show that sorbent’s adsorption sites are heterogeneous because they contain amine and phosphate groups. The adsorption capacity increased with temperature and Cd2+ ion concentration reaching 547 mg/g at 25°C for PCF/CS adsorbent media. A media based on casted PCF and CS nanofibers was capable of capturing anionic and cationic contaminants, of which, copper (II), nickel (II), cadmium (II) and chromium oxide (VI). These results confirm that PCF/CS adsorbent media are easy to produce at low cost. They are also environmentally friendly and have high adsorption efficiency. These low-cost bio-adsorbents may contribute to water sustainability as an excellent alternative to existing technologies.

O engenheiro civil Rodrigo Shigueiro Siroma, graduado pelo Centro Tecnológico de Joinville (CTJ) e Mestre pelo Programa de Pós-Graduação em Engenharia e Ciências Mecânicas (Pós-ECM), orientado pelo Prof. Breno Salgado Barra em ambas as jornadas no Laboratório de Desenvolvimento e Pesquisa em Pavimentação (GDPPav/LDTPav) da UFSC, e atualmente em doutoramento na École Centrale de Nantes, em parceria com o Institut Français des Sciences et Tecnologies des Transports, de l’Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR), na França, foi premiado neste mês de outubro no concurso de melhor vídeo de tese entre os doutorandos do departamento Matériaux et Structures (MAST) do IFSTTAR, em que o objetivo era explanar o contexto da tese em aproximadamente 3 minutos. Rodrigo atua em um projeto do Governo Francês em conjunto com grandes empreendedores do setor rodoviário, recebendo bolsa de estudos pelo projeto, dedicando-se ao estudo da reologia de ligantes betuminosos, sendo orientado pelos pesquisadores Emmanuel Chailleux e Mai-Lan Nguyen, fortemente respeitados pelo nível científico de suas pesquisas em âmbito mundial na área de pavimentação.

O vídeo premiado pode ser visualizado no link https://ifsttar.libcast.com/mast-lames/flash-sur-ma-these/player.

O engenheiro civil Rodrigo Shigueiro Siroma, graduado pelo Centro Tecnológico de Joinville (CTJ) e Mestre pelo Programa de Pós-Graduação em Engenharia e Ciências Mecânicas (Pós-ECM), orientado pelo Prof. Breno Salgado Barra em ambas as jornadas no Laboratório de Desenvolvimento e Pesquisa em Pavimentação (GDPPav/LDTPav) da UFSC, desenvolve desde janeiro deste ano a sua pesquisa de Doutoramento na École Centrale de Nantes, em parceria com o Institut Français des Sciences et Tecnologies des Transports, de l’Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR), na França, este último considerado um dos maiores centros de excelência e vanguarda do mundo em pesquisas na área de pavimentação. Rodrigo atua em um projeto do Governo Francês em conjunto com grandes empreendedores do setor rodoviário, recebendo bolsa de estudos pelo projeto, dedicando-se ao estudo da reologia de ligantes betuminosos no Laboratoire Auscultation, Modélisation, Expérimentation des Infrastructures de Transport (LAMES), sendo orientado pelos pesquisadores Emmanuel Chailleux e Mai-Lan Nguyen, fortemente respeitados pelo nível científico de suas pesquisas em âmbito mundial na área de pavimentação.

É com satisfação que informamos que o ex-aluno de graduação da UFSC-Joinville e mestre em Engenharia e Ciências Mecânicas Felipe Marin, também formado pela UFSC-Joinville, teve seu projeto de doutorado pleno aprovado pelo CNPq e iniciará suas atividades na universidade de Bilbao, Espanha no Aeronautics Advanced Manufacturing Center (CFAA) em março de 2019, onde deverá permanecer por 4 anos. O aluno foi orientado pelo professor Adriano Fagali de Souza e desenvolveu seus trabalhos de mestrado no laboratório GPCAM da UFSC (Laboaratório de Manufatura Auxiliada por Computador). Este projeto de doutorado é resultado de uma parceria em desenvolvimento entre os laboratórios GPCAM e CFAA. O Felipe será orientado pelo professor Norberto Lacalle, um dos pesquisadores com maior prestigio internacional no momento, na área de engenharia de manufatura. O professor Adriano Fagali de Souza será seu co-orientador. Esta ação promove a internacionalização da UFSC-Joinville.