Síntese verde de nanoparticulas de óxido de ferro pelo método de combustão em solução para aplicação em processos eletro-Fenton heterogêneo.
Lippia Grata; degradação de antibiótico; degradação de norfloxacina; processos oxidativos avançados.
O aumento da contaminação hídrica por compostos orgânicos persistentes tem intensificado a busca por tecnologias ambientalmente corretas e capazes de promover a degradação eficiente desses poluentes. Entre as alternativas, destaca-se o processo eletro-Fenton heterogêneo (EFH), cuja eficácia depende do desenvolvimento de materiais catalíticos estáveis e sustentáveis. Assim, este trabalho teve como objetivo sintetizar nanopartículas de óxidos de ferro (NPOFe) por meio da síntese por combustão em solução (SCS) utilizando extratos vegetais (EPs) como combustíveis e aplicá-las na degradação do antibiótico norfloxacina (NOR). Na SCS foram utilizados EPs de Lippia grata como biocombustível e o sal precursor (SP) de Fe(NO3)3.9H2O como oxidante; os materiais resultantes foram calcinados a 500 °C e 1000 °C. Os EPs foram analisados via testes fitoquímicos e as NPOFe produzidas foram caracterizadas por DRX, Refinamento de Rietveld, MAV, MEV e FRX. A variação na proporção SP/EP permitiu o controle do tipo de fase cristalina requerida. O excesso de oxidante favoreceu a obtenção de hematita, enquanto o excesso de biocombustível conduziu à formação de magnetita/maghemita. As NPs produzidas a 500 °C apresentaram teores de ferro de 95,877% (hematita) e 87,455% (magnetita/maghemita), sendo que esta última apresentou propriedades ferromagnéticas. Para o estudo de EFH foi empregado um eletrodo de difusão gasosa (EDG) com tecido de carbono (TC) ou TC modificado com politetrapropileno e carbono (TC-PTFE/C) como cátodo e um eletrodo de Ti/TiO2RuO2IrO2 como ânodo. A produção de H2O2 foi avaliada em diferentes densidades de corrente usando o EDG com TC e o maior rendimento foi obtido à 50 mA cm−2. NPOFe de magnetita/maghemita, por conter Fe(II), foi utilizada como catalisador de Fenton e o processo EFH foi realizado usando uma solução contendo 20 ppm de NOR e 0,05 mol L−1 de Na2SO4 (pH 2,68). Foram avaliadas diferentes concentrações de NPOFe e a equivalente à razão estequiométrica em relação ao H2O2 gerado eletroquimicamente apresentou a maior eficiência de remoção do fármaco (80,6%) em 2 h de tratamento, com um consumo energético de 13,08 kWh m−3. O monitoramento da degradação de NOR por espectrofotometria UV-Vis e cromatografia de íons indicou que o processo EFH usado é altamente eficaz; o que também foi indicado pela formação de ácidos orgânicos de cadeia curta, que são os compostos comumente identificados antes da completa mineralização da matéria orgânica. Portanto, a abordagem de síntese verde do catalisador de NPOFe é eficaz e ecologicamente correta, e sua aplicação na degradação do fármaco NOR por processo EFH é viável.