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Material 3D degrada molécula de antidepressivo que contamina corpos d’água em todo o mundo
Estudo descreve uma estratégia para produzir um material à base de óxido de zinco (ZnO) capaz de degradar a molécula de sertralina – fármaco antidepressivo que, assim como outras drogas do tipo, tem sido identificado em águas superficiais de todo o mundo, sendo considerado um poluente emergente. Esse tipo de substância possui certas propriedades físico-químicas que dificultam sua remoção pelos métodos convencionais de tratamento da água.
A molécula de sertralina não é degradada pelos métodos convencionais de tratamento da água. Foto: Arek Socha/Pixabay
A pesquisa envolveu pesquisadores do Centro de Desenvolvimento de Materiais Funcionais (CDMF), da Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (Embrapa) e das universidades Federal de Alfenas (Unifal) e Federal da Paraíba (UFPB). O CDMF é um Centro de Pesquisa, Inovação e Difusão (CEPID) da FAPESP sediado na Universidade Federal de São Carlos (UFSCar).
O grupo descreveu uma estratégia para produzir estruturas hierárquicas de óxido de zinco (ZnO) 3D capazes de promover a degradação fotocatalítica da sertralina com alta performance.
Aplicando o método hidrotérmico assistido por micro-ondas e o planejamento de experimentos, condições sintéticas otimizadas foram selecionadas para produzir fotocatalisadores de ZnO com estrutura 3D em apenas dez minutos.
Para correlacionar as propriedades físico-químicas e fotocatalíticas dos materiais com as condições sintéticas investigadas, foi utilizada a análise de componentes principais (PCA), ainda pouco explorada em síntese de materiais.
Os resultados mostraram que o uso das ferramentas quimiométricas é de grande relevância para estudar sistemas sintéticos que geram significativas quantidades de dados experimentais.
Assim, identificadas as amostras com maior potencial para remediação ambiental, a atividade fotocatalítica do ZnO 3D mostrou alta performance para degradar um corante orgânico e o poluente emergente sertralina em águas naturais.
Os resultados confirmaram que o ZnO 3D produzido é capaz de absorver a energia luminosa (luz ultravioleta dos tipos A e C) para promover eficientemente a foto-oxidação da água, produzindo espécies oxidantes responsáveis pela degradação dos contaminantes orgânicos.
Os resultados de aplicação, de reúso em até cinco ciclos e de toxicidade usando organismos vegetais confirmam que a atividade fotocatalítica se mantém elevada e que os materiais não exibem toxicidade associada para os organismos testados.
Isso ocorre porque a estrutura cristalina, a morfologia e outras propriedades são mantidas mesmo após os cinco ciclos, evidenciando a estabilidade do fotocatalisador.
Segundo os autores, esses resultados mostraram-se competitivos em comparação a outros materiais presentes na literatura, permitindo que se investigue agora o desempenho do fotocatalisador em sistemas reais de tratamento de águas contaminadas.
Em razão dos resultados, a perspectiva para o futuro próximo é testar o ZnO 3D para a degradação de outros poluentes emergentes isolados ou misturas que utilizem matrizes ainda mais complexas, como os efluentes de uma estação de tratamento de esgoto (ETE) doméstico ou hospitalar. (Agência FAPESP)
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