Banca de DEFESA: EGON PIRAGIBE BARROS SILVA BORGES

Uma banca de DEFESA de MESTRADO foi cadastrada pelo programa.
ÉTUDIANTS: EGON PIRAGIBE BARROS SILVA BORGES
DATE: 27/03/2024
TIME: 14:00
LOCAL: Online
TITRE:

Reusabilidade de criogéis de nanocelulose e látex de borracha natural para absorção de óleo: caracterização por microtomografia de raios X e segmentação das imagens de baixo contraste por redes neurais de aprendizado profundo

PAGES: 86
GRANDE SURFACE: Ciências Exatas e da Terra
AREA: Química
SOUS-ZONE: Físico-Química
SPÉCIALITÉ: Química de Interfaces
RÉSUMÉ:

Derramamentos de óleo e resíduos industriais não tratados prejudicam ecossistemas aquáticos, levando à busca por soluções eficazes de remediação ambiental. Estudos têm apontado a nanocelulose, um material renovável e com alta capacidade absorvente, como uma alternativa promissora para esse tipo de problema. No entanto, sua eficiência é limitada pela sua característica hidrofílica que compromete a captura dos principais contaminantes ambientais, geralmente hidrofóbicos. A combinação de látex de borracha natural (LBN) com celulose nanofibrilada (CNF) resulta em um criogel hidrofóbico com estrutura hierárquica porosa e estruturalmente resiliente (CNF@LBN), abrindo diversos caminhos para a sua aplicação efetiva na absorção de contaminates de caráter hidrofóbico. Baseado na capacidade de reuso desses criogéis, este trabalho explorou a centrifugação mecânica como um método sustentável de reabsorção do contaminante, possibilitando assim o reuso do criogel na captura de óleo sem o emprego de qualquer tipo de solvente orgânico. Para validar esse tipo de metodologia, a microtomografia de raios X (μCT) foi empregada como uma caracterização não destrutiva para observar as mudanças morfológicas ao longo dos ciclos de reuso, sendo inspirada em conceitos de tomografia 4D. Foram analisados dois tipos de dados de tomografia ao longo dos ciclos de reuso: dados dos criogéis com óleo e dados dos criogéis após a retirada do óleo por centrifugação. A pesagem dos criogéis revelaram que os mesmos mantêm até 60% de sua capacidade absorvente original após 30 ciclos de reuso. Os tomogramas após a retirada do óleo revelaram uma redução de 25% na porosidade dos criogéis ao longo dos ciclos, além de efeitos de entumecimento da parede e diminuição no tamanho de poros. Considerando os tomogramas dos criogéis com óleo, estes apresentaram baixo contraste de fase entre óleo e parede do criogel, abrindo um novo desafio no desenvolvimento de metodologias computacionais na resolução desse problema. A metodologia proposta neste estudo baseou-se na aplicação de texturas sintéticas no sistema óleo/criogel seguido do treinamento de uma rede auto-supervisionada SA-Unet. A rede treinada permitiu segmentar com elevada acurácia as paredes dos criogéis da fase com óleo, permitindo analisar efeitos também de entumecimento das paredes dos poros e um ligeiro aumento no tamanho dos poros comparado ao ciclo anterior sem o óleo. Tais resultados validaram a capacidade de reuso dos criogéis através da centrifugação mecânica como um método sustentável na retirada do contaminante do criogel. Além disso, métodos computacionais foram empregados para automatização na segmentação de dados resolvidos no tempo de sistemas com baixo contraste de fases.

MEMBRES DE LA BANQUE:
Presidente - Interno ao Programa - 035.297.869-42 - RUBIA FIGUEREDO GOUVEIA - UFABC
Membro Titular - Examinador(a) Interno ao Programa - 052.991.506-52 - JULIANA DA SILVA BERNARDES - UFABC
Membro Titular - Examinador(a) Externo à Instituição - AUGUSTA CERCEAU ISAAC NETA - UFMG
Membro Suplente - Examinador(a) Interno ao Programa - 050.966.059-22 - MURILO SANTHIAGO - CNPEM
Membro Suplente - Examinador(a) Externo ao Programa - 1600876 - FRANCISCO DE ASSIS ZAMPIROLLI
Membro Suplente - Examinador(a) Externo à Instituição - ELISA SILVA FERREIRA