Síntese in situ de nanopartículas de ouro em microfibras de celulose (CMF/AuNPs) e sua aplicação na descontaminação de águas - Gomes, Andressa Silva (2022)
Com o decorrer dos anos aumenta-se a dificuldade em assegurar que a água de nossas torneiras esteja livre de contaminantes emergentes, como pesticidas, medicamentos e corantes. Além de potencialmente tóxicos à saúde humana estes contaminantes são persistentes aos tratamentos convencionais. Tal fato, incita a necessidade de renovar os protocolos já estabelecidos nas estações de tratamento de água e também promover a reflexão da indústria através do apelo econômico e socioambiental. O presente trabalho teve como objetivo desenvolver um novo material que tenha simples aplicação e eficiente ação descontaminante de águas residuais da indústria têxtil. Dessa forma, sintetizou-se dois materiais a partir da celulose obtida de bagaço de cana-de-açúcar: (i) microfibras de dialdeído celulose catiônica (cDAC) e (ii) microfibras de cDAC com nanopartículas de ouro ancoradas (CMF/AuNPs). A caracterização dos materiais incluiu técnicas de espectroscopia de absorção na região do ultravioleta e luz visível (UV-Vis), na região do infravermelho (FTIR) e de ressonância magnética nuclear (RMN), microscopias eletrônicas de varredura (MEV) e transmissão (MET), microscopia óptica (MO), calorimetria exploratória diferencial (DSC), análise termogravimétrica acoplada a espectroscopia de absorção na região do infravermelho (TGA-FTIR), análise química (grau de oxidação). A partir das fibras de cDAC, avaliou-se sua capacidade de adsorção para o corante aniônico Preto de Eriocromo T (EBT) utilizado em indústria têxtil. A investigação incluiu testes variando pH, tempo e concentração do corante EBT. Resultados mostraram alta eficiência de adsorção no pH 2 (92,6% de adsorção). A cinética seguindo o modelo de Elovich (R2 = 0,92605 para EBT a 100 mg.L-1) e o modelo não linear de Langmuir (R2 = 0,94542, qm = 563,30 mg.g-1) aplicado para variação da concentração, foram os modelos que melhor descreveram o comportamento de adsorção. Como uma alternativa para viabilizar o uso do material, sua reciclabilidade mostrou-se favorável até o quarto ciclo. Além da aplicação na adsorção do corante, as microfibras se mostraram como uma alternativa na redução de nanopartículas de ouro. Estes híbridos (CMF/AuNPs) foram testados quanto sua eficiência em fotodegradação de corantes. Testes utilizando luz branca e luz UV apresentaram, respectivamente, degradação de 35% e 55% do corante EBT (10 mg.L-1), valores de três e oito vezes maior comparado com mesmo sistema na ausência do material. Desta forma, os materiais produzidos apresentam uma perspectiva promissora para se tornarem uma nova alternativa, limpa e socio-ambientalmente correta, para a descontaminação de efluentes contendo corantes.