Desenvolvimento de bioadsorventes lignocelulósicos obtidos de resíduos agroindustriais de Alagoas para captura de compostos voláteis de interesse em ecologia química

Descrição

Compostos Orgânicos Voláteis (COVs) são produzidos e liberados por organismos vivos e desempenham diferentes funções biológicas. Quando atuam como transmissores de informação entre indivíduos, são denominados semioquímicos, podendo ser classificados em aleloquímicos (interespecíficos) e feromônios (intraespecíficos). O estudo dos semioquímicos permite compreender e modificar interações entre organismos. Os feromônios, por exemplo, têm sido utilizados como ferramentas no controle de insetos-praga. Para que os COVs possam ser empregados no controle de insetos que representam riscos à saúde pública ou causam prejuízos econômicos, é necessário que sejam coletados, identificados e quantificados. Entretanto, esses compostos são liberados em quantidades diminutas (µg a ng) e geralmente compõem misturas químicas complexas, tornando necessária a busca por materiais capazes de coletá-los de forma eficiente. A presente proposta visa desenvolver e caracterizar adsorventes obtidos a partir de fontes naturais, como fibra de coco e bagaço de cana-de-açúcar, para a coleta de COVs, visando, entre outras aplicações, o controle de insetos nocivos. As biomassas serão inicialmente utilizadas in natura e submetidas à maceração com auxílio de N₂ líquido. Posteriormente, também serão empregadas como precursores para a síntese de adsorventes carbonáceos. Os testes de adsorção serão realizados comparando-se as capacidades adsortivas e a seletividade dos materiais obtidos a partir da casca de coco e do bagaço de cana-de-açúcar com adsorventes comerciais. Os adsorventes naturais e sintetizados serão caracterizados morfológica e quimicamente. Os compostos voláteis serão analisados por cromatografia gasosa com detector por ionização em chama (GC-FID), cromatografia gasosa acoplada à espectrometria de massas (GC-MS) e ressonância magnética nuclear (RMN). Os estudos de adsorção serão divididos em duas metodologias: adsorção térmica e coleta por headspace dinâmico. Nos experimentos envolvendo aquecimento brando (40–60 ºC), os COVs serão depositados em um balão acoplado a um tubo de vidro contendo os adsorventes. Serão avaliadas as massas volatilizadas e adsorvidas ao longo de 48 h, visando determinar a capacidade adsortiva dos materiais. Na coleta por headspace dinâmico, os COVs serão submetidos, em uma câmara contendo entrada e saída de ar acoplada ao adsorvente, a um fluxo de ar previamente filtrado. Os mesmos parâmetros descritos anteriormente serão avaliados. Os compostos coletados serão posteriormente analisados por GC-MS. Inicialmente, os estudos de adsorção serão realizados utilizando compostos padrões isolados. Posteriormente, os mesmos testes serão realizados utilizando misturas contendo compostos orgânicos com diferentes propriedades físico-químicas, visando avaliar a seletividade dos materiais. Esses experimentos serão conduzidos utilizando misturas com concentrações relativas conhecidas, permitindo determinar se os perfis de adsorção refletem adequadamente a composição dos compostos volatilizados. Ao final de cada experimento, os adsorventes serão lavados com solvente orgânico, reativados por aquecimento durante 4 h e submetidos a novos ciclos de adsorção, com o objetivo de determinar sua vida útil e o número de ciclos de reutilização possíveis para cada material, seja in natura ou sintetizado. A mesma metodologia será aplicada utilizando adsorventes comerciais, com o objetivo de determinar o potencial de geração de produtos com valor agregado, bem como avaliar a competitividade econômica dos adsorventes desenvolvidos neste estudo em comparação aos materiais atualmente disponíveis no mercado.