Degradação de poluentes recalcitrantes com nanopartículas de TIO2 sensibilizadas com clorofila

Abstract

Este estudo se concentra na crescente problemática dos micropoluentes em águas potáveis e residuais, incluindo compostos farmacêuticos, corantes e defensivos agrícolas. O dióxido de titânio (TiO2) é amplamente utilizado na fotocatálise para tratamento de água, mas sua eficácia é limitada pela resposta restrita à radiação ultravioleta (UV) devido à baixa incidência de energia solar nessa faixa. Uma proposta inovadora de sensibilização do TiO2 com corantes naturais, como os clorofilados, busca expandir a absorção na faixa de luz visível, superando tais limitações. O estudo apresenta um método alternativo para preparar nanopartículas de TiO2 capazes de capturar luz visível, visando a aplicações na purificação de água e indústrias. A pesquisa inclui a extração meticulosa de clorofila da alga Chlorella vulgaris, destacando o diclorometano como solvente eficaz, alcançando um rendimento notável de 40% no extrato bruto. A otimização do tempo de agitação magnética revelou eficiência, proporcionando uma média de 250 mg de clorofila por grama de amostra. A sensibilização do TiO2 com clorofila se mostrou eficaz e resistente em ciclos de reciclagem, evidenciando sua aplicação promissora na degradação de contaminantes, como corantes, defensivos agrícolas e fármacos. Destacam-se os resultados obtidos na degradação de poluentes específicos: a rodamina B atingiu 100% de degradação em 90 e 120 minutos nos ciclos 1 e 2, respectivamente; o vermelho congo obteve 90% de degradação em 60 minutos no ciclo 1, alcançando 98.16% em 180 minutos; o paracetamol atingiu 100% de degradação em 150 minutos no ciclo 1. O defensivo agrícola 2,4D apresentou 100% de degradação em 150 minutos no ciclo 1 e 180 minutos no ciclo 2. Apesar de variações na eficiência ao longo dos ciclos para alguns contaminantes, os testes de fotólise sem o semicondutor sensibilizado destacaram a contribuição crucial da clorofila para a eficácia do processo de fotocatálise. Esses resultados fornecem valiosas perspectivas para o desenvolvimento de tecnologias baseadas em fotocatálise no tratamento de água, destacando a importância contínua da otimização para aplicações práticas e sustentáveis na remoção de contaminantes ambientais.