Metaloporfirinas imobilizadas em sílicas mesoporosas como catalisadores biomiméticos na oxidação de hidrocarbonetos e herbicidas-triazinas: efeitos de adsorção e difusão

• Autor(a) principal: Zanatta, Lucas Dimarô
• Data de Publicação: 2018
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
• Texto Completo: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/59/59138/tde-10012022-120132/
• topic: Herbicidas; Herbicides; Mesoporous silica; Metalloporphyrins; Metaloporfirinas; Sílica mesoporosa; Triazinas; Triazines

Os níveis de poluição das águas naturais estão aumentando em todo o mundo, de modo que são bem-vindas estratégias para a obtenção de metabólitos de potenciais contaminantes, como os pesticidas. Neste contexto, as metaloporfirinas que mimetizam os processos das enzimas P-450 podem contribuir para a produção de metabólitos e ajudar a elucidar os processos de biotransformação. Nesta tese, são relatados resultados da oxidação de hidrocarbonetos e pesticidas (s-triazinas) catalisadas por cloreto de 5,10,15,20-tetrakis(pentafluorofenil)porfirina metal (III) (metal = Fe, Mn), utilizando iodosilbenzeno (PhIO) como espécie doadora de oxigênio. As metaloporfirinas também foram avaliadas imobilizadas em matrizes de aminopropilsílica mesoporosas, com simetrias hexagonais e cúbicas de poros, além de matrizes de sílica amorfa. Os catalisadores heterogêneos foram caracterizados por espectrometria de absorção atômica, FTIR, RPE, espectroscopia de reflectância difusa no UV-Vis, RMN de 29Si CP-MAS no estado sólido, espalhamento de raio X a baixo ângulo, isotermas de adsorção/dessorção de N2, análises térmicas e microscopia eletrônica. As reações de oxidação foram analisadas por CG e CG-EM. No primeiro capítulo são relatados a influência dos efeitos adsortivos nos catalisadores e seus distintos comportamentos na interface sólido/líquido na oxidação de hidrocarbonetos. No segundo capítulo são relatados a eficiência do transporte de massa em catalisadores mesoporosos com diferentes simetrias. Os resultados catalíticos na oxidação de hidrocarbonetos indicaram que o transporte de massa é mais eficiente nos catalisadores com arranjo de poros em simetrias hexagonais, seguido da sílica gel e por fim os de simetria cúbica, entretanto a máxima capacidade catalítica está ligada a estabilização estrutural. No terceiro capítulo são relatados, a oxidação dos pesticidas (terbutilazina, atrazina, simazina, terbutrina, ametrina e prometrina) por manganêsporfirinas imobilizadas em catalisadores mesoporosos. Os resultados catalíticos sugerem que não há um catalisador ideal para todos os tipos de reações, pois o mecanismo envolvido pode ou não ser favorecido por espaços geometricamente confinados. Em conclusão, os ensaios catalíticos permitiram correlacionar mudanças superficiais com estrutura e atividade dos catalisadores sintetizados, que atestaram o seu comportamento biomimético e seu grande potencial na oxidação de xenobióticos.