Fotodegradação do paracetamol usando catalisadores a base de Ag/CoFe2O4/SBA-15: Ataque preferencial dos radicais oxidantes.
Degradação; Paracetamol; Fotocatalisador; Ferrita de cobalto; Prata
A contaminação de ecossistemas aquáticos por fármacos residuais, particularmente o paracetamol, um dos fármacos mais consumidos globalmente, representa uma ameaça crescente à qualidade ambiental e à saúde pública. Nesse contexto, um fotocatalisador heterogêneo avançado a base de Ag/CoFe₂O₄/SBA-15 foi desenvolvido e caracterizado para a degradação do paracetamol sob irradiação luminosa. Os resultados de difração de raios X (DRX) confirmaram a formação da fase espinélio da ferrita de cobalto (CoFe₂O₄) com a manutenção da estrutura mesoporosa do suporte de sílica SBA-15, enquanto a espectroscopia Raman corroborou a formação da fase CoFe₂O₄ através da identificação de modos vibracionais característicos. A espectroscopia fotoeletrônica de raios X (XPS) confirmou a presença de todos os elementos esperados (Si, O, Ag, Fe, Co) e revelou que a prata se encontrava predominantemente em seu estado metálico (Ag⁰) na superfície do catalisador, estabelecendo interfaces eletronicamente ativas com a ferrita de cobalto. As medidas de refletância difusa indicaram valores de energia de band gap em torno de 2,6 eV, sem apresentar significativas alterações após as impregnações da prata. Os testes de atividade fotocatalítica apontam que a amostra contendo 3% de prata (nomeado como Ag3) obteve o melhor desempenho, alcançando 100% de degradação em 5 h, seguindo um modelo cinético de pseudo-primeira ordem. Este catalisador exibiu boa estabilidade, mantendo uma eficiência de degradação superior a 90% após dois ciclos consecutivos de reuso. Um mecanismo reacional plausível foi proposto, alinhado aos estudos teóricos de DFT através de dados termodinâmicos e cinéticos, o qual indicou que a fotodegradação do paracetamol é majoritariamente conduzida pelo ataque de radicais hidroxila (•OH) no grupo fenila, o qual conduz a formação do radical fenoxila.