ATIVIDADE FOTOCATALÍTICA DE NANOPARTÍCULAS DE TITÂNIO SINTETIZADAS A PARTIR DO EXTRATO DA ALOE VERA

  • Pâmela Cristine Ladwig Muraro
  • Lenise Deon Pompeu
  • Robson Dias Wouters
  • William Leonardo da Silva
  • Virginia Cielo Rech
Rótulo Biossíntese, Fotocatálise, Nanobiotecnologia, Rodamina, Síntese, verde

Resumo

A nanotecnologia verde foca na relação com a sustentabilidade por meio de métodos e materiais que visam gerar produtos com reduzido impacto ambiental associado a ganhos econômicos e sociais. Esse conceito oferece oportunidades quanto ao uso de biomoléculas ou metabólitos nas rotas de síntese de nanopartículas verdes, pois esses materiais possibilitam uma ampla gama de aplicações inovadoras, como a catálise verde, e conferem características específicas como biodegradabilidade e biocompatibilidade. A síntese verde de NMs por plantas, aliada com a nanotecnologia, baseia-se na aplicabilidade de diferentes partes vegetais, como folhas, sementes, cascas e raízes, atuando como agentes redutores juntamente com precursores metálicos, proporcionam a síntese de partículas com características específicas, com potencial aplicação no tratamento de águas residuárias. Acredita-se que os principais compostos responsáveis pela redução de íons metálicos pelas plantas sejam aminoácidos, ácido cítrico, flavonóides, compostos fenólicos, terpenóides, compostos heterocíclicos, enzimas, CO2 intracelular, proteínas de membrana, peptídeos, polissacarídeos, saponinas e ácido tânico. O trabalho tem como objetivo a avaliação da atividade fotocatalítica de nanopartículas de titânio, sintetizadas a partir do extrato de Aloe vera, para degradação do corante rodamina B na luz visível. Para extração e síntese da nanopartícula de titânio (TiNPs), foi utilizado o método de redução química adaptado. A biossíntese desenvolvida neste trabalho para obtenção das nanopartículas foram obtidas por meio da reação de redução química com o extrato da Aloe vera, utilizando como precursor o isopropóxido de titânio (C12H28O4Ti, 0,25 mol.L-1), sob agitação magnética a 250 rpm, durante 120 minutos. Esta mistura foi secada em estufa a 120ºC por 8 horas). As nanopartículas foram caracterizadas no equipamento Malvern-Zetasizer®, ZEN3600 (Reino Unido) e porosimetria de N2 (método BET/BJH) no equipamento Asap 2020 da Micromeritics®. Os ensaios fotocatalíticos foram realizados em um reator batelada encamisado, com catalisador em suspensão (slurry), com os parâmetros de reação de pH = 4,0, [TiNPs] = 5,0 g L-1 e [RhB] = 15 mg L-1, com volume reacional de 50 mL, sob radiação de luz visível (85 W). As TiNPs apresentaram carga superficial negativa de -4,90 ± 0,3 mV, favorecendo a interações eletrostática com RhB, em virtude da compatibilidade de carga com o corante (origem catiônica), com uma área superficial (SBET) de 118 m² g-1, volume de poros (Vp) de 0,20 cm³ g-1, e diâmetro de poro (Dp) de 9,2 nm, apresentando característica de material mesoporo como uma isotermas de adsorção/dessorção do tipo V e histerese H1, indicando materiais aglomerados ou esféricos uniformes compactados, na forma de cilindros com extremidades abertas, favorecendo a remoção do corante RhB. Sob os ensaios fotocatalíticos, após 60 min, foi possível uma remoção de cerca de 73% da RhB, como uma cinética de pseudo primeira-ordem com uma velocidade específica de reação de 0,199 min-1. Por conseguinte, foi possível realizar a biossíntese, com sucesso, das TiNPs a partir do extrato de Aloe vera, atuando como agente redutor pelo método de resução química. A análise de porosimetria de N2 comprovou o tamanho nanométrica da amostra sintetizada tendo como resultado uma alta área de superfície e seus poros classificados como mesoporos com istorma tipo V e histerese H1. Na fotocatálise a degradação da RhB foi de 73% na luz visível. Assim conclui-se que as TiNPs são nanopartículas promissores para o uso fotocatalítico para a degradação de poluentes orgânicos como a RhB.

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Publicado
2021-11-16
Como Citar
CRISTINE LADWIG MURARO, P.; DEON POMPEU, L.; DIAS WOUTERS, R.; LEONARDO DA SILVA, W.; CIELO RECH, V. ATIVIDADE FOTOCATALÍTICA DE NANOPARTÍCULAS DE TITÂNIO SINTETIZADAS A PARTIR DO EXTRATO DA ALOE VERA. Anais do Salão Internacional de Ensino, Pesquisa e Extensão, v. 13, n. 3, 16 nov. 2021.