Desenvolvimento de adsorventes mesoporosos para remoção de antibióticos por adsorção em coluna

Resumo

Atualmente pesquisas apontam que aproximadamente dois terços dos rios do mundo inteiro estão contaminados por antibióticos. Estes são os fármacos mais utilizados em seres humanos e animais no tratamento ou prevenção de doenças infecciosas ocasionadas pela presença ou persistência de bactérias no organismo do individuo. O atual tratamento da água de abastecimento não trata da eliminação de antibióticos e demais fármacos, os quais ainda não são abordados nos limites padrões de potabilidade. Nesse sentido, uma parte dos medicamentos, após tratamento, retorna à fonte mantenedora da água de abastecimento da população gerando microrganismos resistentes aos tratamentos e colocando sérios obstáculos à saúde pública. Vários são os processos possíveis de se aplicar para a remoção de antibióticos, tais como a biodegradação, fotocatálise, ozonação, processo Fenton e o processo de adsorção. Todas essas tecnologias apresentam vantagens e desvantagens, no entanto o processo de adsorção se apresenta como um método eficiente, prático e de menor custo quando comparado com os demais para a remoção de baixas concentrações de poluentes, como no caso de antibióticos. Uma nova classe de materiais, as sílicas mesoporosas MCM-41 e SBA-15 apresentam um forte potencial de aplicação para adsorção de antibióticos devido à possibilidade de difusão de moléculas de diâmetro cinético grande nos mesoporos. Nesse contexto, este trabalho tem como objetivo estudar o mecanismo de adsorção de antibióticos em sílicas mesoporosas, MCM-41, Al-MCM-41 e SBA-15, para potencial uso na remoção de antibióticos de águas residuais em colunas de adsorção. A adsorção dos antibióticos será realizada primeiramente em batelada para o estudo do efeito do tempo de contato que permitirá a construção das isotermas, a determinação dos parâmetros termodinâmicos e cinéticos e da capacidade de dessorção. As curvas de ruptura obtidas na adsorção em coluna serão modeladas empregando Redes Neurais Artificiais, considerando a isoterma e o coeficiente de difusão determinados experimentalmente. (AU)