Efeito da oxidabilidade e susceptibilidade eletrofílica de compostos orgânicos aromáticos e fármacos em suas degradações por fotocatálise mediada por TiO2 - Spazzini, Fabíola Cristina Ricci [UNESP] (2018)
A contaminação ambiental por efluentes orgânicos é atualmente um dos problemas ambientais mais sérios e, por conta disso, a eliminação desses poluentes tem sido largamente estudada. A degradação fotocatalítica mediada por dióxido de titânio (TiO2) de poluentes orgânicos, corantes e medicamentos é um assunto atual e intensamente investigado em ciências materiais e ambientais. Este processo é baseado em espécies reativas de oxigênio (EROs) geradas pela transferência de elétrons fotoinduzidos, provocando a oxidação da água e a redução do oxigênio dissolvido, levando à formação de radical hidroxila (HO●) e ânion superóxido (O2●-). Este trabalho teve como objetivo estudar a importância da susceptibilidade à oxidabilidade e ao ataque eletrofílico de compostos orgânicos em fármacos submetidos à degradação por fotocatálise mediada por TiO2. Para esse trabalho, a rodamina B foi utilizada como composto modelo para avaliar o efeito das EROs e moléculas orgânicas como o ácido salicílico, ácido benzóico, ácido protocatecúico, anisol, acetofenona e nitrobenzeno foram utilizados para avaliar a importância da susceptibilidade ao ataque eletrofílico e à oxidação. O TiO2 foi utilizado como catalisador em um meio constituído pelo analito pré-determinado, sob irradiação por luz ultravioleta (UVC, 6W). A reação foi monitorizada por 2,5 horas e as amostras foram removidas a intervalos de 30 minutos. A importância de cada EROs foi avaliada por desaeração do meio, adição de catalase, dimetilsulfóxido (DMSO), etanol e iodeto de potássio (KI), que foram utilizados para remoção de oxigênio dissolvido, peróxido de hidrogênio (H2O2), HO● e buracos na banda de valência, respectivamente. Verificou-se que o processo fotocatalítico não foi afetado pela desaeração, o que indicou que o O2 não foi relevante para a degradação da rodamina B. Resultados similares foram obtidos utilizando catalase, uma enzima capaz de degradar H2O2. A adição de KI provocou efeito inibitório significativo revelando a importância da formação dos buracos na banda de valência do semicondutor. O etanol demostrou-se como um inibidor potente, o que evidencia que os HO● foram a EROs mais relevante nesse estudo, enquanto que O2●-e H2O2 apresentaram-se menos efetivos perante as reações de fotodegradação. Em relação à classe de compostos analisados, verificou-se que a oxidabilidade dos compostos foi pouco relevante, pois todos foram eficientemente degradados. Com relação a susceptibilidade a ataque eletrofílico, verificou-se uma maior reatividade, embora sutil, à fotodegradação dos compostos mais reativos sob este aspecto. Não foi possível estabelecer um padrão de estrutura e reatividade para os fármacos estudados, pois o cetoprofeno foi susceptível a degradação mesmo na ausência de TiO2 e o paracetamol mostrou-se pouco reativo. Em conclusão, este texto apresenta um conjunto de resultados que podem ser úteis para pesquisadores que estudam processos de fotodegradação de compostos orgânicos.