Polímeros de impressão molecular associado a heteroestrutura de CdS e TiO2 para a degradação fotocatalítica de fluoxetina : uma avaliação da ação da energia micro-ondas

Abstract

O impacto ambiental decorrente do descarte incorreto de fármacos como a fluoxetina e a ausência de processos de tratamentos eficientes para a sua remoção de corpos de água, afeta não só o ecossistema como a saúde humana. Os processos oxidativos avançados (POAs), como a fotocatálise, mostram-se uma tecnologia eficaz para a remediação ambiental, para a degradação de contaminantes orgânicos persistentes (POPs) como a fluoxetina. O atual trabalho traz o desenvolvimento da síntese de polímeros de impressão molecular (MIP) associados a heteroestruturas de TiO₂ e CdS produzidos via micro-ondas e aplicados para fotodegradação de fluoxetina por luz visível em amostras de interesse ambiental. Foi avaliado o processo de síntese no micro-ondas, massa e tipo de heteroestrutura incorporada. A heterojunção CdS/TiO2 apresentou um band gap de 2,25 eV e tamanho médio de partícula de 726 nm, já o TiO2/CdS foi de 2,37 eV e 326 nm o tamanho médio de partícula. O material produzido foi semi cristalino para a estrutura de CdS composta por uma mistura de fases alfa e beta e um material de característica amorfa para o TiO2. As combinações de semicondutores com polímeros de impressão molecular apresentaram múltiplos band gap, variando entre 1,66 e 2,1 eV para as transições menos energéticas e 3,85 a 4,65 eV para as mais energéticas. Com alta afinidade dos materiais na adsorção da FLX atingindo o equilíbrio em tempos próximos a 3 min e promovendo taxas de adsorção acima de 90%, apresentando seletividade para a fluoxetina em relação ao paracetamol mas não para o diclofenaco. A fotodegradação dos materiais produzidos utilizando luz visível, teve desempenho superiores a 97% na remoção da fluoxetina. Com mecanismo distintos para a fotodegradação UV por meio da fotocatalise direta e a visível de maneira indireta na degradação da FLX. A aplicação de energia de micro-ondas na síntese de polímeros molecularmente impressos associados a heteroestruturas mostrou-se um processo eficiente, reduzindo o tempo de síntese, e gerando materiais capazes de operar na luz visível, aprimorando os materiais aplicados à fotodegradação.