Estudo da aplicação de nanopartículas de óxido de zinco dopadas com cobre na fotodegradação de polietileno em microescala

Resumo

Os microplásticos são substâncias recalcitrantes onipresentes no meio ambiente que, associadas a outros compostos, aumentam seu potencial poluidor e causam inúmeros problemas à saúde humana. Tratamentos convencionais não se mostraram eficientes na degradação dos microplásticos, indicando a necessidade de etapas adicionais ou processos mais eficazes, como a fotocatálise heterogênea. Nos últimos 50 anos a fotocatálise heterogênea apresentou resultados consistentes e satisfatórios na degradação de compostos recalcitrantes, incluindo os polímeros. No entanto, é recente a aplicação da tecnologia em microplásticos (ou polímeros em microescala). O presente trabalho propõe de maneira inédita o estudo da eficiência da fotodegradação do polietileno em microescala por nanopartículas (NPs) de óxido de zinco dopadas com cobre (Cu-ZnO). As NPs (Cu-ZnO e ZnO puro) serão obtidas pelo método sol-gel e terão como fatores a proporção de glicerol e água (1:2, 1:1 e 2:1), os teores de dopagem de cobre (0,5%; 1,0% e 1,5%) e a temperatura de calcinação (300°C, 400°C e 500°C). A variável resposta será a % de espécies reativas de oxigênio. As três amostras com melhor resposta serão caracterizadas e submetidas aos ensaios fotocatalíticos, além do ZnO puro. As amostras serão submetidas aos testes fotocatalíticos em fotorreator padrão por 50 horas, nos quais será investigada a interação entre os fatores pH (3,0-3,5; 7,0-7,5; 11,0-11,5) e proporção entre os fotocatalisadores e o polietileno (1:2, 1:1 e 2:1). A variável resposta desta etapa será a degradação do polietileno em microescala, analisada qualitativa e quantitativamente pela Universidade de Modena (Itália). Os resultados serão analisados estatisticamente e submetidos a uma otimização, caso necessária.