Obtencao de nanofibras de TiO2, dopadas e co-dopadas com Nd e Sm por eletrofiacao: Estudo da atividade fotocataliticas no fenol e norfloxacino
Nanofibra, TiO2, Eletrofiação, Fotocatálise, Fenol, Norfloxacino.
Compostos como fármacos e fenol são uma crescente preocupação ambiental, entrando nos ecossistemas devido ao descarte inadequado de medicamentos, resíduos industriais e esgoto doméstico. A exposição prolongada a esses poluentes pode causar resistência antimicrobiana e toxicidade para organismos aquáticos, afetando sua reprodução e alterando as comunidades aquáticas. Os processos oxidativos avançados (POAs) são soluções eficazes para degradar poluentes orgânicos e são amplamente utilizados no tratamento de águas residuais. O TiO2, presente na superfície terrestre, possui excelentes propriedades fotocatalíticas, especialmente quando dopado com íons metálicos, e é comumente utilizado nesse tipo de tratamento. Neste estudo, nanofibras cerâmicas de TiO2 foram dopadas e co-dopadas com íons Nd3+ e Sm3+ nas concentrações de 0.5%, 1.0% e 1.5% utilizando o método de eletrofiação, seguido de tratamento térmico. As propriedades estruturais das nanofibras foram analisadas por difração de raios-x (DRX), espectroscopia Raman e FT-IR, a morfologia foram analisadas por microscopia eletrônica de varredura (MEV-FEG) e BET. A caracterização óptica incluiu espectroscopia de reflectância difusa (UV-Vís), fotoluminescência e espectroscopia de fotoelétrons por raios-x (XPS). A atividade fotocatalítica foi avaliada pela degradação de norfloxacino e fenol sob radiação UV, complementada por testes de toxicidade. Os padrões de DRX confirmaram a presença apenas da fase anatase do TiO2, mesmo após a dopagem. A análise de MEV revelou nanofibras uniformes e contínuas, dispostas aleatoriamente, e o BET indicou aumento da área superficial após a dopagem. A espectroscopia UV-Vís mostrou que o band gap foi modificou pela dopagem e co-dopagem, com picos característicos de Nd e Sm presentes na fotoluminescência. Os testes fotocatalíticos indicaram uma degradação de 99.99% para o fenol com a NF T0.5NS e 99.90% para o norfloxacino com a NF T1.5NS, sob radiação UV, sendo confirmados pelo teste de atividade antimicrobiana, no qual não houve formação de halo na solução degradada. Para avaliar a reutilização dos fotocatalisadores, as NFs foram submetidas a quatro ciclos de reuso, com a NF T0.5NS apresentando 43% de eficiência e a NF T1.5NS, 82% após os ciclos.