Desenvolvimento de Sistemas Hidróxidos Duplos Lamelares/Nanopartículas Cobre-Cisteamina para Aplicações Ambientais: Degradação de Fármacos, Inativação de Patógenos e Sensoriamento

• Processo: 23/07220-8
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de dezembro de 2023
• Situação: Interrompido
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química - Química Inorgânica
• Pesquisador responsável: Rogéria Rocha Gonçalves
• Beneficiário: Nayara de Melo Costa Serge
• Instituição Sede: Faculdade de Filosofia, Ciências e Letras de Ribeirão Preto (FFCLRP). Universidade de São Paulo (USP). Ribeirão Preto , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 21/08111-2 - Materiais conversores de luz à base de terras raras: marcadores luminescentes, sensores e amplificadores ópticos, AP.TEM
• Bolsa(s) vinculada(s): 24/16925-8 - Cobre-cisteamina/Hidróxidos Duplos Lamelares com lantanídeos para aplicações ambientais: detecção de resíduos farmacêuticos e degradação por fotocatálise heterogênea, BE.EP.PD
• Assunto(s): Hidróxidos duplos lamelares Processos oxidativos avançados Terras raras Tratamento de água
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Hidróxidos Duplos Lamelares | Nanopartículas de cobre-cisteamina | Processos Oxidativos Avançados | sensoriamento ambiental | Terras Raras | Tratamento de água | Materiais funcionais avançados

Resumo

Nas últimas décadas, os produtos farmacêuticos, responsáveis por salvar milhões de vidas, surgiram como uma nova classe de contaminantes ambientais. Considerando a ineficiência dos tratamentos convencionais nas estações de tratamento de esgoto (ETE) aliado à falta de legislação vigente para controlar a presença de fármacos em águas residuárias, o desenvolvimento de estratégias e métodos para a sua detecção e remoção torna-se imprescindível. Os Hidróxidos Duplos Lamelares (HDL) e as nanopartículas de cobre cisteamina (Nps Cu-Cis) tem ganhado recente interesse de pesquisa na remediação ambiental por suas propriedades multifuncionais, porém, ainda são pouco investigados. Os HDL apresentam elevada área de superfície, flexibilidade para incorporação de cátions de diferentes elementos e valências em uma mesma estrutura com baixa lixiviação dos mesmos, considerável estabilidade química e térmica, baixa toxicidade, baixo custo de produção, facilidade de síntese e aplicação em condições de neutralidade. Por outra lado, o Cu-Cis é um sensibilizador nanoparticulado com propriedades catalíticas e ópticas que pode ser excitado com luz ultravioleta, radiação microondas, ultrasom e raios-x para gerar espécies altamente reativas de oxigênio ou emitir fótons na região UV-Vis. Em resumo, este trabalho visa desenvolver compósitos HDL/Nps Cu-Cis para aproveitar as propriedades multifuncionais de ambos os materiais e aplicá-los na remoção e sensoriamento de fármacos presentes em efluentes de ETE. Objetiva-se: (i) A síntese de HDLs do tipo AB-CO3, onde A= Mg2+, Zn2+ e Mn2+, e B= Al3+, Fe3+ e Y3+, com a incorporação de íons lantanídeos como Ce3+ e Eu3+. (ii) O aprimoramento das propriedades catalíticas e ópticas dos sistemas HDL/Nps Cu-Cis obtidos. (iii) A sua aplicação na degradação/sensoriamento simultâneo dos fármacos sulfametoxazol, trimetoprim, cefalexina, ciprofloxacina e 5-Fluorouracil em efluentes de ETE. (iv) A investigação da performance do sistema para a inativação dos patógenos E.coli e Enterococcus faecalis presentes em efluentes de ETE.