Síntese verde de nanopartículas de Magnetita (Fe3O4) a partir da fibra de coco.
Magnetita; Resíduo; Síntese Verde; Nanopartículas
A crescente demanda por soluções sustentáveis nos últimos anos tem impulsionado a produção de nanomateriais, como a magnetita (Fe₃O₄), amplamente utilizada em várias aplicações tecnológicas. No entanto, sua síntese tradicional envolve reagentes tóxicos e gera severos impactos ambientais. Nesse contexto, a síntese verde, utilizando extratos naturais renováveis, surge como uma alternativa sustentável para minimizar esses danos, integrando princípios da Química Ambiental com o gerenciamento e tratamento de resíduos. Com base nessa premissa, este trabalho propôs uma metodologia para a síntese verde de magnetita, utilizando o extrato da fibra de coco (Cocos nucifera) como agente redutor e estabilizante, promovendo uma rota de produção mais ecológica. O processo foi dividido em três etapas principais: preparação da biomassa, extração do extrato e síntese de nanopartículas. As nanopartículas foram sintetizadas sob diferentes condições de temperatura e concentrações de extrato e, posteriormente, caracterizadas por difração de raios X (DRX), espectroscopia no infravermelho com transformada de Fourier (FTIR) e espectroscopia Mössbauer. Os resultados de DRX confirmaram a formação da fase magnetita (Fe₃O₄), com o extrato contribuindo significativamente para o crescimento cristalino, atuando como agente estabilizante e criando uma camada protetora ao redor das nanopartículas. Esse revestimento evita a aglomeração e aumenta a estabilidade em suspensões aquosas. Os resultados também indicaram que o uso do extrato natural como agente redutor simplifica o processo de síntese, eliminando a necessidade de compostos químicos adicionais e promovendo o crescimento de nanopartículas com características estruturais superiores. Observou-se que as amostras sintetizadas na presença do extrato apresentaram maior diâmetro médio de cristalito em comparação às obtidas sem o extrato. A amostra sintetizada sem aquecimento e com 5% de extrato (a amostra de melhor desempenho nesse aspecto, denominada MNT 01) atingiu 11,4 nm. Na análise por FTIR, foi identificada a presença de grupos hidroxila (O-H), carboxila (C=O) e aromáticos (C=C) na estrutura do material formado, indicando que esses grupos principais incorporam íons Fen+ da solução na biomassa, como é característico do processo de síntese verde. A análise por espectroscopia Mössbauer revelou que a amostra MNT 01 continha 33% de Fe³⁺ e 67% de Fe²⁺, sugerindo que atingiu a melhor aproximação à estequiometria ideal da magnetita, refletida em suas propriedades magnéticas e estruturais otimizadas, enquanto as outras amostras experimentaram oxidação parcial e apresentaram maior desordem estrutural. Portanto, pode-se concluir que a síntese de nanopartículas de magnetita com maior diâmetro de cristalito é um fator importante, pois pode melhorar não apenas suas propriedades magnéticas, mas também a estabilidade estrutural do material, expandindo suas aplicações. Esses resultados também destacam o potencial de materiais residuais, como a fibra de coco, para substituir rotas convencionais na síntese de nanopartículas, alinhando-se com diretrizes globais para reduzir o impacto ambiental causado por resíduos e promover tecnologias verdes.