Desenvolvimento de nanotubos de TiO2 modificados para aplicação no tratamento eletroquímico de desreguladores endócrinos: Bisfenol A e n-propilparabeno.

Resumo

Com o advento da revolução industrial no século XVIII iniciou-se o maior desenvolvimento tecnológico e científico já visto. Todo esse avanço, entretanto, contribui para o aumento da poluição ambiental, destacando-se a contaminação dos corpos hídricos. Atualmente, dentre os poluentes industriais encontrados no ambiente, os compostos bisfenol A e n-propilparabeno requerem atenção, pois são extensamente utilizados na indústria de plásticos e cosméticos e apresentam elevada solubilidade em água. Não obstante, estas moléculas podem interagir negativamente com o organismo. Chamados de desreguladores endócrinos - DE - estes compostos são uma classe de substâncias que causam efeitos adversos ao sistema endócrino. Os efeitos incluem uma variedade de problemas reprodutivos, mudanças nos níveis hormonais, funções imunitárias afetadas e diversos tipos de câncer. Nesse contexto, vários tratamentos físicos e químicos têm sido propostos para a remoção dos mesmos em meio aquoso. Os métodos convencionais empregados, tais como adsorção, osmose reversa e ultrafiltração não são destrutivos e apenas transfere-os de fase. Dessa forma, métodos alternativos baseados na fotocatálise heterogênea tem se mostrado como alternativa aos tratamentos de efluentes existentes. Nestes métodos as reações são desencadeadas utilizando um semicondutor, ativado através da irradiação de luz solar ou artificial o qual catalisa as reações. Dentre os semicondutores, os nanotubos de TiO2 têm atraído grande atenção, pois apresentam estruturas precisas e controladas de paredes e poros, o que confere melhoras na absorção da irradiação. Entretanto, a principal limitação quanto ao seu emprego é a baixa absorção da luz visível (inferior a 5%), o que impede a utilização da luz natural como fonte de energia para o tratamento de poluentes. Nesse sentido, a incorporação de materiais dopantes sob os nanotubos de TiO2 tem sido utilizada como estratégia para o aumento da eficiência fotocatalítica. Metais, em específico, podem conferir diferenças no nível de energia bandgap, mudando a fotoatividade do TiO2 e também a faixa de absorção da irradiação. Como efeito principal, ocorre o aumento da fotoatividade que por sua vez gera maior eficiência na degradação de poluentes orgânicos. Diante desses aspectos, o presente projeto propõe o desenvolvimento de nanotubos de TiO2 modificados, utilizando a metodologia da anodização eletroquímica. Para aumento da fotoatividade, serão investigados como dopantes os metais tungstênio, vanádio e manganês. Dessa forma, pretende-se realizar a degradação dos desreguladores endócrinos n-propilparabeno e bisfenol-A através da fotoeletrocatálise, obtendo a máxima mineralização e anulação da atividade biológica. A eficiência dos processos de degradação será avaliada pelo decaimento de concentração, formação de íons inorgânicos, redução do teor de carbono orgânico total e ecotoxicidade. Além disso, pretende-se identificar os possíveis intermediários formados durante a degradação, visando estabelecer os mecanismos de degradação para cada um dos desreguladores endócrinos.