Síntese e caracterização de ferro de valência zero nanoestruturado e avaliação de eficácia na remediação de água contaminada com pops. - Fortes, João Paulo (2021)
O uso frequente de poluentes orgânicos persistentes (POPs) juntamente com seu manuseio inadequado, acidentes industriais e descarte, causaram a degradação de muitas matrizes ambientais, em especial de sistemas aquáticos. Os métodos tradicionais de tratamento de água se demonstram ineficazes na remoção de tais compostos em meio aquoso, sendo então necessário o desenvolvimento de processos cada vez mais avançados voltados para este intuito. A proposta deste trabalho é sintetizar nanopartículas de Feº em meio alcoólico reduzindo cloreto férrico (FeCl3) com borohidreto de sódio (NaBH4), na ausência de O2, em banho de ultrassom e empregá-lo na degradação de POPs. O material obtido por esta rota de síntese apresenta apenas um halo de difração largo em 2θ 45,13º característico de Fe0, permitindo inferir que o método de síntese se demonstrou eficiente na produção de ferro de valência zero. Análises térmicas evidenciaram que o composto apresenta apenas uma perda de 25,75% oriunda da perda de água, enquanto as análises de Brunaer, Emmet e Teller (BET), demonstram que o composto sintetizado por essa rota apresenta elevada área superficial (91,48 m².g-1). As análises utilizando microscopia eletrônica de transmissão (MET) exibem um material de morfologia esférica, articulado em formato de corrente e estrutura core-shell com tamanho médio das partículas sempre menores que 50 nm. Análise de FT-IR, indicaram que o processo de lavagem da amostra foi eficiente para remoção de quaisquer resquícios de reagentes não reagidos na superfície do material final. Um estudo quimiométrico foi proposto para a remediação de águas contaminadas com 24 POPs estudados no presente trabalho, tal estudo adotou como variáveis: tempo reacional, concentração de nanopartículas de ferro aplicada e valor de pH. Análises estatísticas demonstram que o tempo exerce maior importância no processo de degradação e testes cinéticos inferem que o processo se torna mais eficiente após uma hora de tempo reacional para os POPs. O processo de degradação apresenta-se sempre satisfatório para todos os POPs estudados, no entanto, as análises dos cromatogramas e dos espectros de massa dos compostos remediados indicam que compostos indesejados possam ter sido gerados durante o processo de degradação. O presente trabalho contribui para o desenvolvimento de técnicas de remoção e de remediação de águas contaminadas, demonstrando a importância do processo aplicado ao meio ambiente e como consequência à saúde humana.