Síntese verde de nanopartículas de magnetita (Fe3O4) a partir da fibra de coco (Cocos nucifera) aplicadas na eletrodescarboxilação de ácidos graxos.
Magnetita; Nanopartículas; Síntese Verde; Descarboxilação
A crescente demanda por tecnologias sustentáveis e eficientes em setores como remediação ambiental, armazenamento de energia e biomedicina tem estimulado um interesse no desenvolvimento de nanomateriais compatíveis com esses processos. Entre esses materiais, a magnetita (Fe3O4) se destaca devido às suas propriedades físico-químicas únicas e ampla aplicabilidade em sistemas tecnológicos avançados. No entanto, sua síntese convencional geralmente utiliza reagentes tóxicos, como nitrato de amônio e hidrazina, empregados na redução de Fe3+ para Fe2+ durante o seu processo de formação. O uso dessas substâncias traz preocupações ambientais devido à sua natureza tóxica e à geração de subprodutos nocivos. Como alternativa, este estudo propôs a síntese verde de magnetita utilizando extrato de fibra de coco (Cocos nucifera), explorando compostos redutores presentes na biomassa, como a catequina, para fornecer elétrons necessários à redução do ferro e acelerar a formação das nanopartículas. A análise por DRX confirmou a presença das fases de magnetita e maghemita (γ-Fe2O3), enquanto o refinamento de Rietveld indicou um parâmetro de rede típico da magnetita (~8,39 Å) e diâmetro médio de 9,6 ± 1,5 nm. O FTIR identificou grupos hidroxila, carboxila e aromáticos, confirmando a quimisorção dos grupos funcionais do coco na superfície das nanopartículas. Além disso, o band gap variou entre 1,47 e 2,05 eV, indicando comportamento semicondutor. As imagens de MET mostraram nanopartículas bem dispersas, sugerindo nucleação controlada. A espectroscopia Mössbauer da melhor amostra indicou 33% de Fe2+ e 67% de Fe3+, próximo à estequiometria ideal da magnetita, resultado corroborado pelas análises magnéticas, que confirmaram propriedades consistentes com as descritas na literatura para nanopartículas de Fe3O4. Nos testes de eletrodescarboxilação, a amostra MNT 01 (sintetizada com extrato de coco) alcançou 64,2% de seletividade para hidrocarbonetos na descarboxilação do ácido láurico, superando tanto a reação sem catalisador (53,7%) quanto à amostra controle sem extrato, MNT CTL 01 (61,7%). Os catalisadores à base de magnetita também atingiram uma conversão média de 71,2%, demonstrando desempenho catalítico eficiente. Em relação à distribuição de produtos, o 1-undeceno foi identificado como composto majoritário, evidenciando a descarboxilação efetiva. Além disso, o uso da magnetita funcionalizada reduziu significativamente a formação de subprodutos oxigenados, melhorando a seletividade para hidrocarbonetos.