Síntese, caracterização e aplicação de óxido de grafeno na adsorção de antibióticos em meio aquoso

• Autor(a) principal: Losso, Roberta Sofia de Alcântara
• Data de Publicação: 2022
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
• Texto Completo: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/30016
• topic: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA; Águas residuais - Purificação - Tratamento biológico; Adsorção; Materiais nanoestruturados; Tetraciclina; Sewage - Purification - Biological treatment; Adsorption; Nanostructured materials; Tetracycline

A incidência de poluentes emergentes no meio ambiente se tornou cada vez mais frequente e, pela incerteza dos efeitos adversos a longo prazo, essas substâncias ainda não foram regulamentadas pelos órgãos de controle ambiental. Pelo fato das estações de tratamento de esgoto (ETEs) não removerem esses poluentes de forma eficaz, vários estudos têm sido realizados buscando métodos alternativos, de baixo custo e que apresentam uma melhor eficácia. Dessa forma, este trabalho teve por objetivo avaliar o potencial adsortivo do óxido de grafeno (OG) na remoção dos fármacos Tetraciclina (TCT) e Sulfacloropiridazina (SCP) em solução aquosa. O OG foi obtido a partir da oxidação do grafite comercial empregando o método de Hummers adaptado. A caracterização do material adsorvente foi realizada por meio de Infravermelho (FTIR), difração de raios X (DRX), análise termogravimétrica (TGA), microscopia eletrônica de varredura (MEV) e ponto de carga zero (PCZ). Para fins de comparação, foram testados o OG preparado e grafite comercial. A capacidade de adsorção dos materiais foi determinada submetendo-os ao contato com os antibióticos tetraciclina (TCT) e sulfacloropiridazina (SCP) em solução aquosa. Para isso, foram avaliados os efeitos da massa do adsorvente, o pH inicial da solução, a concentração dos fármacos, a temperatura e o tempo de contato. Os dados de equilíbrio foram avaliados pelos modelos de isotermas de Langmuir, Freundlich, Redlich-Peterson e Temkin. A cinética de adsorção foi estudada por meio dos modelos de pseudoprimeira ordem, pseudo-segunda ordem e de Elovich. Os dados experimentais da TCT e SCP em contato com o OG tiveram bons ajustes ao modelo de pseudo-primeira ordem e pseudo-segunda ordem, respectivamente, apresentando K1 de 0,06 g mg- 1.min-1 e K2 de 0,07 a 0,10 g mg-1.min-1. Os resultados mostraram que o modelo de isoterma que melhor se ajustou ao processo de adsorção foi o de Redlich-Peterson para ambos os fármacos. A capacidade máxima de adsorção, considerando o modelo de Langmuir foi de 59,5 mg g-1 para a TCT e 33,6 mg g-1 para a SCP a 45ºC. Concluise que o óxido de grafeno sintetizado demonstrou potencial favorável para a remoção de ambos os fármacos em meio aquoso.