Síntese, caracterização e uso de nanodispositivo magnético para remoção de poluentes químicos e microbiológicos de ambientes aquáticos - Oliveira, Alan Reis de (2020)
A magnetita (Fe3O4) é um óxido de ferro do tipo espinélio de fórmula geral MFe2O4, onde M pode ser um cátion divalente ou trivalente. Esses compostos podem ser combinados com polímeros dando origem a compósitos. Um interessante polímero para ser combinado com a magnetita é o carbômero sintético hidrossolúvel, rico em carboxilatos, denominado carbopol. No presente trabalho, produzimos em escala piloto, nanodispositivos resultantes da associação da magnetita com diferentes concentrações de carbopol, obtendo os compostos Fe3O4 pura (C0), Fe3O4/Carbopol0,1% (C1), Fe3O4/Carbopol-0,25% (C2) e Fe3O4/Carbopol-0,5% (C3), objetivando a descontaminação magneticamente dirigida de poluentes químicos e microbiológicos em ambientes aquáticos. Os dados de FTIR e DRX confirmaram a estrutura da magnetita (C0). Além disso, a vinculação química do carbopol com a magnetita foi confirmada, uma vez que após exaustiva lavagem dos compostos, os espectros mostraram bandas tanto do Fe3O4 quanto do carbopol. Os ensaios de magnetoreologia mostraram que as amostras C1 e C2 sofreram arraste na presença de campo magnético. Os estudos de adsorção de Azul de Metileno (AM) mostraram capacidade de adsorção na seguinte ordem: C3 > C2 > C1 > C0. Adicionalmente, os experimentos de avaliação da habilidade de eliminação de micro-organismos em água, usando como modelo a cepa ATCC 25922 de Escherichia coli, mostraram que a capacidade de remoção foi o inverso da capacidade de adsorção: C0 > C1 > C2 ≈ C3. Os dados sugerem que a magnetita pura tem uma maior capacidade de eliminar microorganismos de água, provavelmente devido ao seu efeito catalítico sobre a parede celular bacteriana, que é minimizado pelo recobrimento com o polímero. O ensaio de viabilidade celular com cultura de macrófagos murinos J774A.1 mostrou níveis toleráveis de citotoxicidade em baixas concentrações, para todos os compostos (exceto C0, que apresentou viabilidade celular inferior a 70% em todas as concentrações) e níveis de viabilidade inferiores a 70% para todos os compostos em concentrações maiores que 400 µg/mL. Como C1 apresentou baixa toxicidade e significativa capacidade em remover micro-organismos e matéria inorgânica em água, associada à sua resposta magnética, sugere-se que este material possa ser simultaneamente usado como agente de descontaminação magneticamente dirigido.