Valorização de resíduos de peixes e camarão para biocompósitos de nano-hidroxiapatita/quitosana para o tratamento de águas residuais

Resumo: Biocompósitos adsorventes de nano-hidroxiapatita/quitosana (nHCB) foram produzidos para tratamento de águas residuais e imobilização bacteriológica. A conversão dos resíduos de pesca em matérias-primas de valor agregado se mostrou um processo econômico, eficiente e ecológico.

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Trung et al., sugerem um processo simples para produzir biocompósitos (nHCB) de nano-hidroxiapatita (nHA) e matriz de quitosana (CTS) a partir de esqueletos de tilápias e bagres e cascas de camarões, resíduos da indústria pesqueira. O resultado deste processo é um material altamente poroso que será utilizado como adsorvente para a remoção de corantes como azul de metileno (MB) e laranja de metileno (MO) e íons Cu (II) de águas residuais.

Toda a matéria-prima foi reduzida a pó, e a quitosana (0,5 g) foi dissolvida em solução de CH3COOH. Adicionou-se nHA à solução e agitou-se durante 30 minutos até se formar uma suspensão homogênea. TPP (Tripolifosfato de sódio) é então adicionado como um agente ligante para formar pérolas de hidrogel e lavado várias vezes com água destilada. Finalmente, a amostra é congelada a -80°C para obter as esferas de aerogel. Assim, foram conformadas 4 amostras de nHCB, variando a carga em peso de nHA entre 0,00, 0,75, 1,00 e 1,25 g) nomeadas como nHCB-0, nHCB-2, nHCB-3 e nHCB-4, respectivamente, enquanto a carga de CTS foi mantida em 0,5g.

Em relação ao desempenho das amostras produzidas, verificou-se que existe uma relação proporcional entre a carga de nHA e a área específica, o que resulta em maior adsorção das partículas desejadas conforme aumenta o teor de nHA. Porém, acima de 1,0g de nHA, os grupos ativos amino do composto começam a ser reduzidos, o que piora a adsorção. O pH também é um fator importante em compostos a base de CTS, e as melhores condições operacionais ocorrem com um pH entre 5,0 e 6,0.

Em conclusão, o artigo celebra a eficácia do composto nHCB não apenas por sua atuação na adsorção de corantes e íons de cobre, mas também como forma de reaproveitamento de subprodutos da indústria pesqueira. Além disso, o artigo indica que tanto o HA quanto a CTS são apenas dois de vários outros derivados dessa indústria que também poderiam ser revalidados para outras áreas.

Figura 1. Imagens de MEV de (b) nHCB-0, (d) nHCB-2, (e) nHCB-3 e (f) nHCB-4, mostrando alta porosidade formada (d, e, f) o que ativa a adsorção e uma boa distribuição das nanopartículas de HA na matriz polimérica de CTS. [adaptado de TRUNG, T. S. et al, 2022].

Referência:

Trang Si Trung, Nguyen Cong Minh, Hoang Ngoc Cuong, Pham Thi Dan Phuong, Pham Anh Dat, Pham Viet Nam, Nguyen Van Hoa. Valorization of fish and shrimp wastes to nano-hydroxyapatite/chitosan biocomposite for wastewater treatment. Journal of Science: Advanced Materials and Devices, v. 7, n. 4, 1 dez. 2022. DOI: 10.1016/j.jsamd.2022.100485

Redação: Nahuel Eduardo Maldonado - Engenharia de Materiais - UNILA