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Tipo do documento: Dissertação
Título: DEGRADAÇÃO FOTOQUÍMICA DE CLORIDRATO DE CIPROFLOXACINO USANDO FILMES DE TiO2NT E Ag-TiO2NT
Título(s) alternativo(s): Photochemical degradation of ciprofloxacin hydrochloride using TiO2NT and Ag-TiO2NT films
Autor: SCHELEDER, MICHELLE ZANELLA 
Primeiro orientador: Sikora, Mariana de Souza
Resumo: Com a crise hídrica que o mundo vem enfrentando na última década surgiu um grande apelo ao uso das chamadas águas de reuso proveniente de efluentes. Entretanto, nem todos os efluentes podem ser reutilizados imediatamente após o tratamento secundário pois podem apresentar microrganismos patogênicos e/ou fármacos que promovem o aparecimento de bactérias resistentes, o que podem gerar uma crise de saúde pública. No Brasil, atualmente faltam métodos eficientes para a descontaminação e desinfecção deste tipo de efluente, sendo assim, o presente trabalho tem como principal contribuição científica e tecnológica, o desenvolvimento de tecnologias que tornem possível a descontaminação química de efluentes. O estudo da descontaminação de efluentes foi realizado por meio da degradação do fármaco cloridrato de ciprofloxacino via processos fotoquímicos utilizando-se nanotubos de dióxido de titânio (TiO2) sintetizados eletroquimicamente. A descontaminação de efluentes foi estudada usando duas metodologias distintas, a fotocatálise heterogênea e a fotoeletrocatálise. Em ambos os processos foram utilizados filmes de nanotubos de TiO2 (TiO2NT) sintetizados eletroquimicamente através da aplicação de 3 valores diferentes de potencial (20, 30 e 40 V) a fim de se sintetizar filmes com alta área superficial e com grande atividade fotocatalítica. A fim de se otimizar as propriedades fotocatalíticas dos filmes sintetizados, estes foram submetidos à sensibilização fotoquímica com prata que tem por objetivo diminuir o valor do bandgap destes materiais deslocando a absorção de luz para a região do visível, que é uma característica extremamente desejável para a utilização de fotocatalisadores para o tratamento de efluentes, já que, esta característica torna possível a utilização da luz solar. Todos os filmes foram submetidos a um tratamento térmico para a conversão do óxido amorfo para a fase cristalina anatase, que é a responsável pela atividade fotocatalítica deste material. Os filmes sintetizados também foram caracterizados quanto à sua morfologia e microestrutura a fim de se identificar propriedades estruturais responsáveis pelo aumento da atividade fotocatalítica. Um estudo de ecotoxicidade foi realizado usando três biomarcadores e os resultados mostram que apesar da degradação do cloridrato de ciprofloxacino ocorrer de forma mais rápida quando se utiliza a técnica de fotoeletrocatálise, o efluente gerado apresenta maior toxicidade. Por meio destes estudos, observou-se que para os filmes decorados com a prata não há aumento da fotoatividade. Já nos ensaios de ecotoxicidade os efluentes gerados a partir dos filmes com prata apresentaram maior toxicidade. Sendo assim, a técnica aplicada com o melhor desempenho na degradação do fármaco foi a fotoeletrocatálise utilizando filmes puros.
Abstract: With the water crisis that the world has been facing in the last decade, there has been a great appeal to the use of so-called reuse water from effluents. However, not all effluents can be reused immediately after secondary treatment as they may contain pathogenic microorganisms and/or drugs that promote the emergence of resistant bacteria, which can generate a public health crisis. In Brazil, currently, there is a lack of efficient methods for the decontamination and disinfection of this type of effluent, therefore, the present work has as its main scientific and technological contribution, the development of technologies that make possible the chemical decontamination of effluents. The study of effluent decontamination was carried out through the degradation of the drug ciprofloxacin hydrochloride via photochemical processes using electrochemically synthesized titanium dioxide (TiO2) nanotubes. Effluent decontamination was studied using two different methodologies, heterogeneous photocatalysis, and photoelectrocatalysis. In both processes, electrochemically synthesized TiO2 nanotube (TiO2NT) films were used through the application of 3 different values of potential (20, 30, and 40 V) to synthesize films with high surface area and high photocatalytic activity. To optimize the photocatalytic properties of the synthesized films, they were subjected to photochemical sensitization with silver, which aims to reduce the bandgap value of these materials by shifting the light absorption to the visible region, which is an extremely desirable characteristic for the use of photocatalysts for the treatment of effluents, since this characteristic makes it possible to use sunlight. All films were subjected to a heat treatment to convert the amorphous oxide to the anatase crystalline phase, which is responsible for the photocatalytic activity of this material. The synthesized films were also characterized in terms of their morphology and microstructure to identify structural properties responsible for the increase in photocatalytic activity. An ecotoxicity study was carried out using three biomarkers and the results show that although the degradation of ciprofloxacin hydrochloride occurs faster when using the photoelectrocatalysis technique, the generated effluent is more toxic. Through these studies, it was observed that for the films decorated with silver there is no increase in photoactivity. In the ecotoxicity tests, the effluents generated from the silver films showed greater toxicity. Therefore, the applied technique with the best performance in drug degradation was photoelectrocatalysis using pure films.
Palavras-chave: Descontaminação de efluentes
Fotocatálise
Fotoeletrocatálise
Degradação de fármacos
Effluent decontamination
Photocatalysis
Photoelectrocatalysis
Drug degradation
Área(s) do CNPq: CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA
Idioma: por
País: Brasil
Instituição: Universidade Estadual do Centro-Oeste
Sigla da instituição: UNICENTRO
Departamento: Unicentro::Departamento de Ciências Exatas e de Tecnologia
Programa: Programa de Pós-Graduação em Química (Mestrado)
Citação: SCHELEDER, MICHELLE ZANELLA. DEGRADAÇÃO FOTOQUÍMICA DE CLORIDRATO DE CIPROFLOXACINO USANDO FILMES DE TiO2NT E Ag-TiO2NT. 2021. 70 f. Dissertação (Programa de Pós-Graduação em Química - Mestrado) - Universidade Estadual do Centro-Oeste, Guarapuava.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
URI: http://tede.unicentro.br:8080/jspui/handle/jspui/1906
Data de defesa: 14-Dez-2021
Aparece nas coleções:Programa de Pós-Graduação em Química Aplicada

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