Cientistas desenvolvem “nanoesponja” para remover pesticidas da água
Uma equipa de investigadores do Centro de Química de Coimbra (CQC) do Departamento de Química (DQ) da Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade de Coimbra (FCTUC) desenvolveu um método eficiente para remover o pesticida imidacloprid da água, utilizando materiais porosos com baixo impacto ambiental baseados em nanoesponja de ciclodextrina.
O imidacloprid é um inseticida neonicotinoide bastante utilizado na agricultura e em veterinária, altamente solúvel em água e persistente no solo, que pode facilmente contaminar o solo e os recursos hídricos próximos das áreas agrícolas alcançando organismos não-alvo, nomeadamente aves, abelhas, minhocas e mamíferos.
Assim, com o objetivo de remover este pesticida de forma eficaz, foi utilizada uma «nova abordagem de síntese e caracterização de novas estruturas moleculares complexas, formadas a partir da agregação de moléculas mais simples, que se unem cooperativamente através de ligações químicas fracas, e que inclui estudos de remoção. Esta abordagem é conjugada com a modelação e simulação molecular para resolver o problema da contaminação de água por pesticidas», explicam Gianluca Utzeri e Tânia Firmino Cova, investigadores do CQC e coautores do estudo.
No entanto, de acordo com a equipa de cientistas da FCTUC, a novidade do estudo, já publicado no Chemical Engineering Journal, «consiste na via sintética caracterizada por um procedimento mais rápido e limpo assistido por micro-ondas, que envolve o uso de agentes de reticulação de tamanho variável. A combinação de estudos experimentais e computacionais permitiram explicar, ao nível molecular, o papel dos agentes de reticulação na eficiência de remoção de imidacloprid pelas nanoesponjas».
Com esta investigação foi possível mostrar que «o uso de agentes de reticulação com cadeias de carbono lineares (ou cadeias alifáticas) de diferentes tamanhos, não só alteram as caraterísticas dos materiais como também influenciam a eficiência das nanoesponjas. O reticulante com cadeia alifática longa favorece a formação de nanosponjas com maior estabilidade térmica e grau de reticulação. Já o reticulante de cadeia curta favorece a formação de nanosponjas com maior eficiência de remoção com um máximo de 288 mg g-1 para a formulação comercial do pesticida, um valor quatro vezes maior do que o obtido na remoção do imidacloprid puro», descreve a equipa.
Segundo os investigadores, este é um estudo relevante uma vez que possibilitou o desenvolvimento de um método eficiente para remover o imidacloprid da água, «que também pode ser aplicado para capturar outros pesticidas e poluentes orgânicos da água e ainda, contribuir para o controlo da poluição ambiental através de processos de remediação direcionados e controlados».
O estudo “Insights on macro- and microscopic interactions between Confidor and cyclodextrin-based nanosponges” pode ser consultado aqui.
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