Síntese de hidróxidos duplos lamelares pelo método hidrosolvotérmico para a degradação de antibióticos presentes em águas residuárias

• Processo: 23/16703-2
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de fevereiro de 2024
• Data de Término da vigência: 31 de janeiro de 2025
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química - Química Analítica
• Pesquisador responsável: Raquel Fernandes Pupo Nogueira
• Beneficiário: João Maurício Beghetto Tomaz de Aquino
• Instituição Sede: Instituto de Química (IQ). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Araraquara. Araraquara , SP, Brasil
• Assunto(s): Fenton Hidróxidos duplos lamelares Processos oxidativos avançados
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: borato | fenton | hidróxido duplo lamelar | Processos Oxidativos Avançados

Resumo

Nas últimas décadas, os produtos farmacêuticos surgiram como uma nova classe de contaminantes ambientais. Considerando a ineficiência dos tratamentos convencionais nas estações de tratamento de esgoto, aliado à falta de legislação vigente para controlar a remoção de fármacos, o desenvolvimento de estratégias e métodos para a sua remoção torna-se imprescindível. Os Hidróxidos Duplos Lamelares (HDL) têm ganhado recente interesse de pesquisa como catalisadores na remediação ambiental devido às suas propriedades multifuncionais. Dentre as propriedades mais interessantes, tem-se a 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. Para aproveitar as excelentes vantagens destes materiais e melhorar as suas propriedades catalíticas, alguns tratamentos em HDLs têm sido realizados, como por exemplo a calcinação. Entretanto, tem sido reportado que neste processo, a estrutura lamelar do material é destruída devido à eliminação de moléculas de água do espaço interlamelar, desidroxilação, bem como a perda do ânion interlamelar. Sendo assim, novos métodos de tratamento em HDLs para aplicações em catálise são interessantes de serem investigados. O tratamento hidrosolvotérmico em HDLs para aplicações em processo Fenton heterogêneo ainda não foi estudado. Esse tratamento pode trazer vários benefícios como permanência da fase da estrutura de hidróxido duplo, aumentar a facilidade de troca entre ânions interlamelares bem como a cristalinidade, e melhorar as propriedades catalíticas destes materiais. Em resumo, este estudo visa sintetizar HDLs do tipo CuMgFe-CO3 e aplicar o tratamento hidrosolvotérmico na presença de excesso de borato para promover a troca de CO32- por B(OH)4- e melhorar o desempenho catalítico destes materiais, visto que, estudos relatam a dificuldade de intercalação de borato em HDLs e o favorecimento da geração de espécies reativas de oxigênio com o íon borato no espaço interlamelar, e consequentemente o aumento da eficiência de degradação de contaminantes. A atividade catalítica do material obtido será avaliada na remoção simultânea dos fármacos sulfadiazina e sulfametazina, presentes em efuentes de ETE pelo processo Fenton heterogêneo.