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Pesquisadores da Universidade Nacional de Jeonbuk desenvolvem um eletrodo inovador à base de azul de Prússia para remoção eficaz e eficiente de césio

PR Newswire

Qua, 18 de fevereiro de 2026 às 22:32 GMT+9 3 min de leitura

JEONBUK-DO, Coreia do Sul, 18 de fevereiro de 2026 /PRNewswire/ – Os íons de césio radioativos, devido à sua alta solubilidade em água, representam uma ameaça séria à saúde humana e ao meio ambiente. Adsorventes convencionais como o azul de Prússia (PB), embora eficazes na remoção de césio, frequentemente envolvem processos de fabricação complexos e custos operacionais elevados. Pesquisadores desenvolveram agora um eletrodo eletroquímico inovador depositando PB sobre tecido de carbono tratado quimicamente, alcançando alta capacidade de adsorção de césio e excelente reutilização, com forte potencial para aplicações práticas no tratamento de águas residuais.

Embora considerado uma fonte de energia limpa e sustentável, a fissão nuclear requer uma gestão eficaz de resíduos radioativos e apresenta riscos de vazamentos acidentais. Mesmo em condições normais de operação, usinas nucleares, laboratórios radiológicos e instalações de pesquisa geram águas residuais radioativas como subproduto inevitável. Essas águas contêm vários radionuclídeos que podem se espalhar por vias ambientais, representando riscos significativos à saúde humana e aos ecossistemas. O isótopo radioativo césio-137 (¹³⁷Cs) é particularmente perigoso devido à sua alta solubilidade em água e capacidade de dispersar-se amplamente pelos ecossistemas.

Diversas tecnologias têm sido investigadas para a remoção de ¹³⁷Cs de águas residuais radioativas, com métodos de adsorção e troca iônica atraindo considerável atenção devido ao seu baixo custo e facilidade de operação. Entre os materiais adsorventes candidatos, o azul de Prússia (PB) emergiu como uma opção promissora devido à sua baixa toxicidade, estabilidade química e estrutura cristalina única que permite uma captação altamente seletiva de íons Cs⁺. No entanto, o PB é mais comumente disponível em forma de pó, o que geralmente requer etapas adicionais de processamento para uso prático, aumentando a complexidade do sistema e os custos operacionais.

Uma equipe de pesquisa liderada pelo Professor Jum Suk Jang, do Departamento de Biotecnologia Ambiental Integrada, Faculdade de Ciências Ambientais e de Recursos Biológicos da Universidade Nacional de Jeonbuk, Coreia do Sul, desenvolveu um método inovador para fabricar eletrodos de PB usando um tecido de carbono comercial (CC). “Neste estudo, combinamos tecido de carbono tratado quimicamente com azul de Prússia para criar um eletrodo capaz de adsorção e desorção assistidas por eletroquímica de íons de césio na água,” explica o Prof. Jang. Seus resultados foram disponibilizados online em 20 de dezembro de 2025 e publicados no Volume 527 do Chemical Engineering Journal em 01 de janeiro de 2026.

O processo de fabricação envolve a deposição eletroquímica de PB sobre um substrato condutor, como o tecido de carbono. No entanto, o CC é inerentemente hidrofóbico, o que dificulta sua interação com o eletrólito durante a deposição eletroquímica e resulta em uma deposição de PB não homogênea Isso reduz o desempenho de adsorção de Cs⁺. Para superar essa limitação, a equipe submeteu o CC a um tratamento ácido a 60 °C, que levou à remoção do carbono grafítico e ao enriquecimento da superfície com grupos funcionais contendo oxigênio. O tecido de carbono tratado quimicamente resultante (ACC) apresentou uma molhabilidade significativamente melhorada, permitindo uma deposição homogênea de PB.

Continuação da história  

Nos testes, os eletrodos PB-ACC exibiram maior atividade eletroquímica e menor resistência à difusão de íons em comparação com o CC puro e o ACC não tratado. Como resultado, o PB-ACC demonstrou uma capacidade de adsorção de 1173 miligramas/grama para Cs+ em três horas— a mais alta já registrada para materiais à base de PB. Além disso, em ciclos repetidos de adsorção e desorção, manteve cerca de 97% de eficiência de ciclo, demonstrando excelente reutilização e estabilidade a longo prazo, tornando-o promissor para aplicações práticas. Notavelmente, o sistema também exibiu alta seletividade para Cs⁺ mesmo na presença de íons concorrentes.

“Nosso sistema assistido por eletroquímica oferece uma solução mais rápida, mais eficaz e sustentável para a remoção de césio do que abordagens convencionais”, conclui o Prof. Jang. “Esta tecnologia ajudará a proteger tanto a saúde pública quanto o meio ambiente.”

Referência

**Sobre a Universidade Nacional de Jeonbuk

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Contato:
Yoonbeom Kim
82 63 270 4638
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