Análise teórica do processo de fotodegradação de antibióticos na presença de nanopartículas

• Autor(a) principal: Silva, Felipe Gonçalves
• Data de Publicação: 2023
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UNESP
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/11449/244495
• topic: Cálculo de estrutura eletrônica; Dinâmica molecular; Antibióticos; Nanopartículas; Fotodegradação

O descarte de compostos com atividade antibiótica em sistemas aquáticos possui significativo impacto no que tange o favorecimento de organismos resistentes, o que é de fato preocupante, dada a baixa biodegradabilidade e elevada capacidade de bioacumulação destes compostos. No presente trabalho, técnicas de modelagem molecular foram empregadas na investigação de processos de fotodegradação de antibióticos em solução, sendo também avaliada a influência de nanopartículas de óxidos metálicos (NPOM). A otimização dos antibióticos em diferentes estados de oxidação foi realizada em água através de abordagens Hartree-Fock (com aproximações semiempíricas) e baseadas na teoria do funcional da densidade (DFT/B3LYP/6-31G(d)). O estudo da reatividade local foi conduzido via Índices de Fukui Condensados aos Átomos (IFCA), o qual revelou os sítios mais reativos dos compostos em diferentes estados de oxidação, sendo constatado que a reatividade local é sensível ao pH. A partir do alinhamento dos níveis de fronteira, sugere-se a existência de processos fotoativados de transferência de elétrons do antibiótico para a nanopartícula. Estudos das alterações estruturais fotoativadas (realizados via abordagem DFT dependente do tempo) permitiram identificar possíveis rotas de degradação. Por fim, dados preliminares de dinâmica molecular permitiram avaliar detalhes acerca do processo de adsorção dos compostos sobre os NPOM. De forma geral os resultados obtidos permitem identificar detalhes acerca do processo de fotodegradação dos sistemas.