A utilização de Metal Organic Frameworks na adsorção de agrotóxicos : um estudo teórico

Abstract

Agrotóxicos, também chamados de pesticidas, são formulações cujos ingredientes ativos são substâncias tóxicas que podem causar prejuízos à saúde humana. Nessa classe, destacam-se os herbicidas atrazina e glifosato, dois dos pesticidas mais utilizados no Brasil e potenciais contaminantes de águas superficiais e subterrâneas. Os métodos de tratamento de águas empregados no presente não são suficientes para reter agrotóxicos, que são encontrados com frequência nos recursos hídricos no Brasil. Desse modo, buscou-se por meio de cálculos de química computacional avaliar MOFs (Metal Organic Frameworks) eficientes na adsorção de atrazina e glifosato. Otimizou-se as estruturas dos pesticidas e das MOFs pelo método PM6, e foram realizados estudos de interação pesticida-pesticida, pesticida-MOF, e cálculos de grau de adsorção dos pesticidas nas MOFs. As energias de interação entre os ligantes das MOFs e os herbicidas indicaram que a adsorção é espontânea em todos os casos analisados. Os pesticidas também interagem entre si de forma espontânea, buscando configurações de menor energia. As quantidades máximas de adsorção de atrazina e glifosato nos poros das MOFs foram calculadas, e as estruturas com maiores poros e volumes capturaram maiores quantidades de herbicida, excedendo seus próprios pesos em três casos. A IRMOF-16 se sobressaiu como a MOF de maior capacidade de adsorção e interação mais intensa com os pesticidas, o que aponta que pode ser um bom adsorvente.