Tecnologias avançadas para remoção de antibióticos em meios aquosos

Antibióticos são contaminantes emergentes frequentemente detectados em efluentes e corpos d'água, e a busca por métodos avançados e eficazes para a sua remoção tem sido uma prioridade. A presente tese de doutorado teve como objetivo a aplicação de um material inovador à base de carbono funcionalizado via síntese verde com nanopartículas de Fe e biomassa vegetal de folhas de eucalipto (MWCNT-E) em duas tecnologias ambientais (adsorção e oxidação avançada) para o tratamento de ciprofloxacino (CIP) e ofloxacino (OFL), ambos largamente consumidos no mundo. Para esta finalidade, os MWCNT foram caracterizados antes e pós processos e as análises indicaram que o processo de síntese verde foi efetivo e foi possível observar a estabilidade térmica e mecânica do material. Ensaios de batelada de adsorção foram aplicados com o MWCNT-E, os quais revelaram que o tempo de equilíbrio de adsorção. As isotermas de adsorção do CIP e OFL indicaram que a temperatura não influenciou majoritariamente o processo e seu perfil endotérmico, confirmado pela análise termodinâmica. A adsorção em sistema de leito fixo do CIP e OFL revelou uma maior eficácia em baixa concentrações e baixa vazão. Após os testes em leito fixo, foi realizada a análise da fitotoxicidade dos contaminantes tratados, que indicou uma redução significativa na toxicidade. Na segunda etapa de desenvolvimento desta tese, foi investigado o processo oxidativo dos antibióticos com técnicas de ozonização catalítica e fotocatálise utilizando o MWCNT-E como catalisador. Após os processos, foi conduzido o teste de toxicidade Microtox® usando bactérias Aliivibrio fischeri, o qual demonstrou uma menor toxicidade para o tratamento do CIP e OFL por fotocatálise, seguindo, assim, para as próximas etapas com esta técnica de oxidação. Como etapa final, o material catalítico (MWCNT-E) foi sintetizado juntamente com o óxido metálico BiVO4 a fim de aumentar a eficiência do processo. Nos estudos de fotodegradação catalíticos a eficiência de degradação atingiu resultados promissores. Ademais, a análise de reuso do material apresentou capacidade de remoção satisfatória dos antibióticos em mais ciclos de reuso. Em suma, o estudo indicou que os nanotubos de carbono funcionalizados e sintetizados via rota verde, podem ser considerados eficientes e promissores na remoção de antibióticos como o CIP e OFL em meios aquosos, por processos de adsorção e oxidação avançada. (2025-02-26)