Prospecção de compósitos com óxido de grafeno aplicado na adsorção de fármacos

Abstract

Os fármacos são um grupo de contaminantes emergentes que tem despertado crescente atenção da comunidade científica nas últimas décadas. E neste grupo, os antibióticos se destacam como uma classe de fármacos amplamente utilizada, com aplicação no tratamento de diversos tipos de infeções humanas e animais. Não obstante sua fundamental importância para a medicina moderna, resíduos de antibióticos acabam tendo como destino final os corpos hídricos, podendo causar diversos impactos negativos, com destaque para o desenvolvimento e proliferação de resistência microbiana a estes compostos. Uma das alternativas para a remoção de fármacos de águas contaminadas são os processos de adsorção. A adsorção é um mecanismo de separação de poluentes que vem sendo estudado e aplicado ao longo de várias décadas na purificação de água. Em razão disso, pesquisadores buscam constantemente aprimorar e desenvolver materiais com maiores capacidades de adsorção, bem como outras propriedades favoráveis ao processo. Neste contexto, o grafeno se apresenta como um material promissor devido a sua elevada área superficial e grande quantidade de grupos funcionais em sua superfície, proporcionando um número elevado de sítios de adsorção. Seu potencial como adsorvente já é bastante conhecido, entretanto, ainda existem algumas limitações que precisam ser contornadas a fim de possibilitar sua aplicação em escalas maiores. Entre essas limitações, está a sua forma em pó com granulometria extremamente pequena, na escala nanométrica até poucos micrômetros, o que dificulta sua separação de um meio aquoso bem como a construção de sistemas de leito de adsorção. Uma das alternativas para superar esta limitação é a imobilização das partículas de grafeno em um material sólido de granulometria maior ou estruturas porosas. Por isso, o presente trabalho visa caracterizar e estudar o óxido de grafeno suportado carvão ativado e em microfibras de biopolímeros porosa produzidas por eletrofiação e seu potencial como adsorvente de fármacos presentes em água contaminada.

Abstract: Pharmaceuticals are a group of emerging contaminants that have attracted increasing attention from the scientific community in recent decades. Within this group, antibiotics stand out as a widely used class of pharmaceuticals, with applications in treating several types of human and animal infections. Despite its fundamental importance for modern medicine, antibiotic residues end up having water bodies as their final destination, which can cause several negative impacts, emphasizing the development and proliferation of microbial resistance to these compounds. One of the alternatives for removing pharmaceuticals from polluted water is the adsorption process. Adsorption is a pollutant separation mechanism that has been studied and applied for several decades in water purification. Therefore, researchers constantly seek to improve and develop new materials with higher adsorption capacities and other properties favorable to the process. In this context, graphene stands out as a promising material due to its high surface area and many functional groups on its surface, which provide a high amount of adsorption sites. Its potential as an adsorbent is already well known. However, some limitations that need to be overcome to allow its application on larger scales. Among these limitations is its powder form with extremely small granulometry, which makes it difficult to separate it from an aqueous medium, and the construction of adsorption bed systems. One of the alternatives to overcome this limitation is the immobilization of graphene particles in a solid material of larger granulometry or in porous structures. Therefore, the present work aims to characterize and study graphene oxide supported on activated carbon and biopolymer microfibers produced by electrospinning and its potential as an adsorbent of drugs present in contaminated water.