Adsorção de 2,4-diclorofenol em membranas poliméricas biodegradáveis funcionalizadas com nanopartículas de quitosana

Abstract

Agrotóxicos como o ácido diclorofenoxiacético (2,4-D) vêm aparecendo em amostras de água para consumo no Brasil. Embora estejam dentro do limite permitido por lei, sua presença revela uma disseminação no ambiente. O 2,4-D se destaca pelo potencial de toxicidade e por se degradar no 2,4-diclorofenol (2,4-DCP), que apresenta características mutagênicas, carcinogênicas, teratogênicas, além de potencial bioacumulativo. Nesse contexto, o estudo teve por objetivo desenvolver membranas biodegradáveis de poli(ácido lático) (PLA) funcionalizadas com nanopartículas de quitosana (nQS) para a remoção de 2,4-DCP em meio aquoso. Inicialmente, foram produzidas e caracterizadas as nQS quanto ao tamanho de partícula, potencial zeta e índice de polidispersão. Posteriormente, membranas de PLA foram preparadas e funcionalizadas pela pulverização das nQS na sua superfície. As membranas com e sem nQS foram caracterizadas quanto à porosidade, raio médio de poros, fluxo de permeado aquoso, molhabilidade, resistência mecânica, estabilidade térmica e identificação química e morfológica. Em seguida, avaliou-se a eficiência de rejeição do 2,4-DCP pelas membranas usando um delineamento composto central rotacional (DCCR). As nanopartículas produzidas apresentaram tamanho médio de 287,22 ± 16,11 nm. A incorporação das nQS foi confirmada por FTIR, que evidenciou alterações na superfície das membranas, sem mudança significativa nas propriedades mecânicas e na porosidade. Ademais, os maiores percentuais de rejeição foram obtidos em pHs ácidos, alcançando até 44,89%, em pH 2,5, com capacidade de adsorção de 115 mg·g-1 . Por fim, o estudo indica que o sistema híbrido proposto é uma alternativa promissora para a remoção de 2,4-DCP e, possivelmente, de outros compostos fenólicos de águas contaminadas.