Use este identificador para citar ou linkar para este item:
http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/39443| Título: | Aplicação de heteroestruturas a base de magnetita, dióxido de silício e dióxido de titânio para adsorção e fotodegradação da ciprofloxacina em meio aquoso |
| Título(s) alternativo(s): | Application of heterostructures based on magnetite, silicon dioxide, and titanium dioxide for the adsorption and photodegradation of ciprofloxacin in aqueous media |
| Autor(es): | Heilmann, Estela Sales Lucas, Larissa de Paula |
| Orientador(es): | Costa Junior, Ismael Laurindo |
| Palavras-chave: | Adsorção Antibióticos Águas residuais - Análise Adsorption Antibiotics Sewage - Analysis |
| Data do documento: | 10-Fev-2025 |
| Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| Câmpus: | Medianeira |
| Citação: | HEILMANN, Estela Sales; LUCAS, Larissa de Paula. Aplicação de heteroestruturas a base de magnetita, dióxido de silício e dióxido de titânio para adsorção e fotodegradação da ciprofloxacina em meio aquoso. 2026. Trabalho de Conclusão de Curso (Licenciatura em Química) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Medianeira, 2025. |
| Resumo: | A presença de contaminantes emergentes como os fármacos antibióticos em águas superficiais, tem gerado preocupações devido à sua baixa biodegradabilidade, que os torna resistentes aos processos convencionais de tratamento de água e aumenta os potenciais efeitos crônicos da exposição em organismos aquáticos e seres humanos. Nesse contexto, o presente trabalho teve por objetivo investigar a eficiência remoção do antibiótico Ciprofloxacina (CIP) em água residuária sintética por meio de técnicas de adsorção e fotodegradação utilizando matérias do tipo core@shell. Para isso, foram sintetizadas e caracterizadas heteroestruturas a base de magnetita, dióxido de silício e titânio pelo método () aplicando técnicas de caracterização como espectroscopia no infravermelho (FTIR), difratometria de raio X (DRX), microscopia de varredura (MEV), Composição semiquantitativa via EDS e Ponto de Carga Zero (pHpcz). Posteriormente, realizaram-se os ensaios de cinética adsorção do fármaco ciprofloxacina pelo método de bateladas em água residuária sintética nos pHs 5 e 8 com 0,1 g dos sólidos (Fe3O4, Fe3O4@SiO2 e Fe3O4@SiO2@TiO2) acrescentados às soluções e os sistemas foram agitados por 24 horas em incubadora shaker a 30 ºC à 100 rpm. Para os ensaios de fotodegradação as soluções contendo 10 mg L-1 de cada fármaco, com pH ajustados em 5 e 8, foram acrescentadas à 0,1 g das partículas preparadas e irradiadas e nos intervalos de tempo de 1, 2, 4, 6, 8, 10, 15, 20, 30, 40, 50, 60, 80, 100, 120, 180 e 240 min. Os dados experimentais ajustados aos modelos cinéticos revelaram que a heteroestrutura completa (Fe₃O₄@SiO₂@TiO₂) foi capaz de remover aproximadamente 100% do contaminante em cerca de 150 min em ambos os pHs. Já os resultados refrentes aos processos de fotodegradação, o material completo apresentou cerca de 80% de remoção da ciprofloxacina em pH 5 e 70% em pH 8 após 250 min de irradiação ultravioleta. Dessa forma, os resultados deste estudo evidenciam que o material apresenta um grande potencial na adsorção e fotodegradação do antibiotico ciplofloxacina. |
| Abstract: | The presence of emerging contaminants such as the antibiotic drug Ciprofloxacin (CIP) in surface waters has raised concerns due to its low biodegradability, which makes it resistant to conventional water treatment processes and increases the potential chronic effects of exposure in aquatic organisms and humans. In this context, the present study aimed to investigate the efficiency of Ciprofloxacin removal in synthetic wastewater through adsorption and photodegradation techniques using core@shell type materials. For this, magnetite, silica dioxide, and titanium-based heterostructures were synthesized and characterized using techniques such as Fourier-transform infrared spectroscopy (FTIR), X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), semi-quantitative composition via EDS, and the Zero Point of Charge (pHpcz) method. Subsequently, batch adsorption kinetic tests of Ciprofloxacin were conducted in synthetic wastewater at pH 5 and 8 with 0.1 g of solids (Fe₃O₄, Fe₃O₄@SiO₂, and Fe₃O₄@SiO₂@TiO₂) added to the solutions, which were stirred for 24 hours at 30 ºC and 100 rpm in a shaker incubator. For the photodegradation tests, solutions containing 10 mg L⁻¹ of each drug, with pH adjusted to 5 and 8, were added to 0.1 g of the prepared particles and irradiated, with samples taken at time intervals of 1, 2, 4, 6, 8, 10, 15, 20, 30, 40, 50, 60, 80, 100, 120, 180, and 240 minutes. The experimental data adjusted to kinetic models revealed that the complete heterostructure (Fe₃O₄@SiO₂@TiO₂) was able to remove approximately 100% of the contaminant in about 150 minutes at both pH levels. Regarding the photodegradation processes, the complete material achieved around 80% removal of Ciprofloxacin at pH 5 and 70% at pH 8 after 250 minutes of ultraviolet irradiation. Thus, the results of this study highlight that the material has significant potential for the adsorption and photodegradation of the antibiotic Ciprofloxacin. |
| URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/39443 |
| Aparece nas coleções: | MD - Licenciatura em Química |
Arquivos associados a este item:
| Arquivo | Descrição | Tamanho | Formato | |
|---|---|---|---|---|
| aplicacaoheteroestruturabasemagnetita.pdf | 4,05 MB | Adobe PDF |  Visualizar/Abrir |
Este item está licenciada sob uma Licença Creative Commons
