Síntese de nanopartículas magnéticas de Fe3O4@TiO2-Nd para degradação fotocatalítica de cloridrato de propranolol em meio aquoso

• Ano de defesa: 2022
• Autor(a) principal: Dariz, Maristela Aparecida
• Orientador(a): Brackmann, Rodrigo
• Banca de defesa: Lenzi, Giane Gonçalves , Silva, Luciano Luiz , Brackmann, Rodrigo
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Tecnológica Federal do Paraná; Pato Branco
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Tecnologia de Processos Químicos e Bioquímicos
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Semicondutores; Nanopartículas; Catálise heterogênea; Fotocatálise; Radiação ultravioleta; Semiconductors; Nanoparticles; Heterogeneous catalyses; Photocatalysis; Ultraviolet radiation
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA::PROCESSOS INDUSTRIAIS DE ENGENHARIA QUIMICA::PROCESSOS BIOQUIMICOS
• Link de acesso: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/28802

O cloridrato de propranolol é um medicamento muito utilizado para o tratamento de doenças da hipertensão, arritmias, cardiopatia isquêmica e enxaquecas. Devido ao fato deste fármaco possuir potencial de toxicidade e ter sido detectado em rios e na água do mar, processos para a remoção deste contaminante estão sendo desenvolvidos e avaliados. Os Processos Oxidativos Avançados (POAs) representam uma grande promessa no fornecimento de alternativas de tratamento para reduzir as concentrações de resíduos farmacêuticos e atender as limitações aceitáveis. A fotocatálise heterogênea envolve a presença de semicondutores capazes de promover a completa oxidação tanto de espécies orgânicas (rodamina B e azul de metileno), quanto inorgânicas (íons cloretos, nitratos e sulfatos), devido à produção de espécies químicas altamente reativas, quando os semicondutores são induzidos por radiação solar ou ultravioleta. Neste sentido, o objetivo deste trabalho foi sintetizar nanopartículas core-shell de Fe3O4@TiO2-Ndx%, com diferentes concentrações de neodímio (0,00 a 1,00%), em concentrações mais baixas pode diminuir a recombinação do par elétron/lacuna e reduzir a energia de band gap do dióxido de titânio estendendo sua utilização na região do visível, no intuito de aplicá-lo na degradação de cloridrato de propranolol em meio aquoso, empregando um processo fotocatalítico com radiação UV e visível. As caracterizações realizadas (DRX, FTIR, MAGNETOMETRIA DE AMOSTRA VIBRANTE, EPR, DRS UV-Vis, MEV-EDS e HRTEM). Os resultados de DRX demonstraram que os métodos de coprecitação e hidrotérmico foram capazes de formar aglomerados nanométricos constituídas majoritariamente pelas fases cristalinas de magnetita, goethita para o core de Fe3O4 e anatase para o shell de TiO2. Além disso, as amostras apresentaram medidas de magnetização maiores nas partículas que contém Fe3O4 e de menor intensidade nas amostras recobertas com TiO2, bem como ocorreram alterações no band gap das nanopartículas quando na presença de TiO2. Os testes fotocatalíticos sob radiação na região UV levaram à completa degradação do fármaco em 60 min, enquanto que, nos estudos na região da luz visível, a degradação do contaminante chegou a 52% quando empregadas as nanopartículas de Fe3O4@TiO2-Nd 0,10%.