Adsorção de corantes oriundos de efluentes industriais em óxido de grafeno: modelagem computacional
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2022-10-11
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Resumo
Os corantes são uma fonte de cores para diversas aplicações desde tempos remotos. Com o desenvolvimento das sociedades a demanda por esses produtos cresceu junto com o desenvolvimento da indústria do mesmo setor. A produção industrial de corantes tem grande importância no mercado, porém os resíduos gerados nas etapas finais de produção podem ser contaminantes dos efluentes onde são despejados. Para tentar contornar este problema existem opções de interesse ambiental, uma dessas opções é o uso de adsorventes para captura das moléculas de corantes. O óxido de grafeno é um recente agente adsorvente e promissor. O objetivo deste trabalho é investigar os modos de interação que ocorrem entre o agente adsorvente óxido de grafeno e a molécula de corante azul de metileno. Como metodologia foi empregada modelagem molecular através de otimização da geometria do óxido de grafeno e azul de metileno por método semiempírico RM1 e PM7. De acordo com os parâmetros físico- químicos obtidos, o RM1 foi o que melhor otimizou as moléculas estudadas (óxido de grafeno e azul de metilo), o melhor método para o violeta genciana foi o PM7. A segunda etapa foi realizado cálculo de docking molecular com o AutoDock Vina, o resultado obtido foi uma energia de acoplamento entre o azul de metileno e óxido de grafeno de -10,4 kcal.mol- -1 e -14,5 kcal.mol-1 para o violeta genciana. Tal resultado foi observado por interação quase que planar entre as duas moléculas e apresentou interações intermoleculares do tipo empilhamento π – π. Com o exposto é possível concluir que a modelagem molecular pode ser uma ferramenta poderosa para o estudo de materiais que apresentam propriedades de importâncias diversas, nesse caso de importância industrial e ambiental.
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Dyes have been a source of colors for many applications since ancient times. With societies developing, the industries in this sector increased the demand for these products. The industrial production of dyes has great importance in the market, but the residues generated in the final stages of production can be contaminants of the effluents where they are dumped. To try to circumvent this problem there are options of environmental interest, one of these options is the use of adsorbents to capture the dye molecules. Graphene oxide is a recent and promising adsorbent agent. This work aims to investigate the interaction modes that occur between the graphene oxide adsorbent and the methylene blue dye molecule. As a methodology, molecular modeling was used by optimizing the geometry of graphene oxide and methylene blue by the semi-empirical method RM1 and PM7. According to the physical-chemical parameters obtained, RM1 was the one that best optimized the molecules studied. The second step was the molecular docking calculation with AutoDock Vina, the result obtained was coupling energy between methylene blue and graphene oxide of -10.4 kcal.mol-1. This result observation was made by an almost planar interaction between the two molecules and showed intermolecular interactions of the π – π stacking type. With the above, it is possible to conclude that molecular modeling can be a powerful tool for the study of materials that have properties of different importance, in this case, industrial and environmental importance.
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BATISTA, Edinália Bleilla. Adsorção de corantes oriundos de efluentes industriais em óxido de grafeno: modelagem computacional. 2022. 34 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Licenciatura em Química) - Departamento de Química, Universidade Federal Rural de Pernambuco, Recife, 2023.
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