Síntese e aplicação de polímero híbrido bifuncional molecularmente impresso poli(ácido metacrílico-feniltrimetoxisilano) para pré-concentração de diuron em matrizes aquosas e alimentícias
Data
2022-10-31
Autores
Nanicuacua, Daniel Morais
Título da Revista
ISSN da Revista
Título de Volume
Editor
Resumo
Este trabalho descreve a síntese de um polímero híbrido bifuncional molecularmente impresso poli(ácido metacrílico-feniltrimetoxisilano) (PHB-MIP) explorando o processo sol-gel e a polimerização por radicais livres e sua aplicação para pré-concentração de diuron em matrizes aquosas e alimentícias. A inovação do trabalho está pautada no emprego de dois monômeros funcionais na síntese com propriedades de interação com o diuron, garantindo elevada capacidade adsortiva e seletividade ao material. O polímero foi caraterizado por Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Microscopia Eletrônica de Transmissão (MET), Espectroscopia de Fotoelétrons por raios-X (XPS), Espetroscopia de Infravermelho com Transformada de Fourier (FT-IR), Análise Termogravimétrica (TGA), medidas de adsorção/de adsorção de nitrogênio e medidas de molhabilidade através de ângulo de contato. O equilíbrio de adsorção de diuron no PHB-MIP foi alcançado em 130 minutos, o que foi descrito pelo modelo de pseudo-primeira ordem, enquanto a isoterma de adsorção foi descrita pelo modelo de Langmuir-Freundlich para dois sítios de adsorção. As capacidades máximas de adsorção, determinadas em pH 4,0 foram 145,04 mg g-1 para PHB-MIP e 23,84 mg g-1 para PHB-NIP (polímero não impresso). A adsorção de diuron em polímeros sugere um processo exotérmico e espontâneo com valores de ?H0= -22,99 e -9,94 kJ mol-1 K-1 para o PHB-MIP e PHB-NIP, respectivamente; valores de ?G0= -21,89 kJ mol-1 K-1 para o PHB-MIP e -17,20 kJ mol-1 K-1 para PHB-NIP. A seletividade do PHB-MIP foi avaliada a partir de soluções binárias contendo diuron e tebutiuron, hexazinona, ametrina ou imazapique, dando origem a coeficientes de seletividade relativo (k') superiores a uma unidade, o que demonstra a formação de cavidades impressas no polímero. O novo adsorvente proposto neste estudo tem maior capacidade de adsorção para o diuron em comparação aos polímeros orgânicos e muitos adsorventes carbonáceos relatados na literatura. O polímero impresso foi utilizado como adsorvente para extração em fase sólida (SPE), visando o desenvolvimento de um método de pré-concentração de diuron, cujas condições otimizadas foram: 150,0 mg de massa de PHB-MIP preenchida no cartucho SPE, vazão de pré-concentração da amostra (pH 4,0) de 14,0 mL min-1 , volume de pré concentração de 50,0 mL, e 6,0 mL de metanol como solvente de eluição e vazão de eluição de 2,0 mL min-1 . A faixa linear foi desde o limite de quantificação (LQ =0,27 µg L -1 ) até 200,0 µg L-1 ; R2= 0,999). O método SPE apresentou alto fator de pré concentração, avaliado em 173. O método foi aplicado na análise de amostras de água superficial de riacho e lago, assim como amostras de leite de soja. Testes de adição e recuperação foram realizados e porcentagens de recuperação (%) de 91,7 a 104,0 % para amostras de água e 93,1 a 110,0 % para amostras de leite de soja foram obtidas, atestando a exatidão das análises.
Descrição
Palavras-chave
Diuron, Extração, Amostras ambientais, Polímero bifuncional impresso, Química analítica