Fotos: Bruna Brandão/UFMG |
Novos materiais sintetizados em laboratório, baseados em dois óxidos de ferro, podem ser importantes ferramentas de descontaminação ambiental, sugere a química Diana Quintão Lima de Oliveira, ganhadora do Grande Prêmio de Teses UFMG 2012, na área de Ciências Exatas e da Terra e Engenharias. Ao inserir o elemento nióbio na sua forma oxidada (Nb5+) na estrutura de goethitas e magnetitas, ela obteve materiais com melhores características para a destruição de poluentes orgânicos presentes em água. “Não havia relato na literatura do uso do nióbio como cátion estrutural dopante nesses oxidróxidos de ferro”, informa a pesquisadora, acrescentando que os novos catalisadores foram testados em laboratório, na oxidação dos corantes azul de metileno e rodamina B. Segundo ela, o grande problema de descarte de substâncias orgânicas em rios por parte de indústrias, como as têxteis e farmacêuticas, estimula o desenvolvimento de pesquisas que minimizem esse impacto. Os catalisadores baseados em óxidos de ferro modificados pela incorporação estrutural de nióbio apresentaram “propriedades catalíticas promissoras no que diz respeito à oxidação de poluentes orgânicos na presença de peróxido de hidrogênio (água oxigenada)”, aponta. A pesquisadora adverte que será necessário testar os catalisadores em sistema real no efluente de uma indústria. Ao comparar o desempenho das goethitas com as magnetitas modificadas com nióbio, Diana Oliveira demonstrou que a presença do segundo na estrutura do material aumenta a atividade catalítica do óxido para a degradação do azul de metileno, corante orgânico usado como poluente modelo. No entanto, as magnetitas obtidas da transformação térmica das goethitas apresentam menor atividade na remoção do corante do meio aquoso, “provavelmente devido às diferenças nas propriedades texturais – áreas de superfície – dos diferentes óxidos”. Maior reserva “O Brasil possui cerca de 90% da reserva de nióbio do mundo, dos quais 73% estão em Araxá, Minas Gerais”, informa Diana Oliveira. A Companhia Brasileira de Metalurgia e Mineração, responsável por aproximadamente 60% da produção brasileira desse metal, fornece amostras a universidades e institutos de pesquisa interessados em encontrar novas aplicações para o material. Tese: Degradação oxidativa de compostos orgânicos em meio aquoso por via catalítica heterogênea com magnetita e goethita dopadas com nióbio (Boletim UFMG, edição 1796/Ana Rita Araújo)
Embora pesquisas já demonstrem que o nióbio melhora as propriedades eletrônicas de determinados óxidos, há expectativas de que novos estudos ampliem as possibilidades de aplicação desse importante elemento químico, atualmente utilizado sobretudo em ligas de aço, para produção de materiais inoxidáveis especiais.
Autora: Diana Quintão Lima de Oliveira
Defesa: Programa de Pós-graduação em Química, em 2011
Orientador: José Domingos Fabris
Co-orientador: Luiz Carlos Alves de Oliveira