Síntese de nanomateriais à base de óxido de grafeno funcionalizados com óxidos metálicos para o tratamento de compostos farmacêuticos ativos
Foto-Fenton heterogêneo; Fotocatalisador magnético; Ativação de persulfato; TiO2 com engenharia de defeitos; Remoção de contaminantes emergentes.
Este estudo investigou o desenvolvimento de nanomateriais avançados baseados em óxido de grafeno (GO) e óxidos metálicos para a degradação de contaminantes emergentes farmacêuticos em matrizes aquosas através de Processos Oxidativos Avançados (POAs). Inicialmente, foi sintetizado um compósito magnético de GO funcionalizado com magnetita (GO-Fe₃O₄), via método de Hummers modificado e coprecipitação. Caracterizado por propriedades superparamagnéticas que facilitam a sua rápida separação magnética, este material atuou como fotocatalisador no processo foto-Fenton heterogêneo. Sob radiação UV-C e condições otimizadas por planejamentos fatoriais, o GO-Fe₃O₄ alcançou a degradação completa do clonazepam em apenas 5 minutos e uma remoção superior a 96% do propranolol em 120 minutos, demonstrando elevada estabilidade após cinco ciclos consecutivos de reúso. Em paralelo, a pesquisa explorou a eficiência fotocatalítica de nanomateriais baseados em óxido de titânio: o TiO₂ funcionalizado com GO (GO-TiO₂) e o TiO₂ com defeitos estruturais (TiO₂₋ₓ), aplicados na degradação de diclofenaco e venlafaxina, respetivamente.O compósito GO-TiO₂ exibiu notável atividade sob radiação UV-A e luz visível, destacando-se ainda pela capacidade inédita de ativar o peroxodissulfato (PDS) no escuro, promovendo a degradação quase total do diclofenaco. Por sua vez, o TiO₂₋ₓ revelou uma excecional capacidade de adsorção direcionada e alta afinidade para o composto diclofenaco. Em suma, os compósitos desenvolvidos consolidam-se como soluções tecnológicas robustas, multifuncionais e recuperáveis, constituindo alternativas altamente viáveis e promissoras para o tratamento eficiente de águas residuais contaminadas por fármacos persistentes.