Redes de coordenação com íons lantanídeos : das propriedades de troca aniônica à sorção de pesticidas

Abstract

Esse trabalho foi desenvolvido com o objetivo de estudar as estruturas e as propriedades de compostos de coordenação conhecidos como hidróxidos frameworks e metal-organic frameworks, obtidos com dois íons lantanídeos diferentes (compostos bimetálicos), bem como utilizá-los na busca por soluções de problemas ambientais. Hidróxidos tridimensionais de terras-raras bimetálicos Yb-Ln foram sintetizados de acordo com o procedimento previamente publicado, sem modificações. O estudo do comportamento estrutural desses compostos contendo íons Tm3+, Tb3+ e Eu3+ mostrou que é possível obter redes de hidróxidos 3D com substituição de 20% dos íons Yb3+ por íons Tm3+ e Tb3+. Contudo, a substituição de 20% de Yb3+ por Eu3+ levou a formação de uma estrutura lamelar. Os dados sugerem que a porcentagem máxima de Eu3+ que pode ser incluída na estrutura tridimensional é de 19%. Isoftalato de sódio foi utilizado como sensibilizador da luminescência dos compostos obtidos com európio e possibilitou um aumento do rendimento quântico de 107% e 46% comparado com as amostras de partida, contendo 10 e 20% de Eu3+, respectivamente. Os tempos de vida foram ajustados a decaimentos exponenciais de 2a ordem para todas as amostras, indicando a existência de dois centros emissores. As amostras obtidas com európio foram testadas como adsorventes de corantes azul de metileno e alaranjado de metila em água. Nenhuma das amostras apresentou bons resultados para a adsorção do azul de metileno. Já para o alaranjado de metila, a amostra lamelar se mostrou promissora. Em testes preliminares, 10 mg dessa amostra conseguiu adsorver 70% do corante presente em 10 mL de uma solução de alaranjado de metila 10 mg L-1. Redes de coordenação do tipo metal-organic frameworks foram estudadas a partir da estrutura [(La0,9Ln0,1)2(DPA)3(H2O)3]∞, onde Ln = Sm, Nd, Ho, Gd, Tb, Lu, Yb. As redes foram sintetizadas e caracterizadas por difratometria de raios-X, análise termogravimétrica e espectroscopia de infravermelho. O material obtido com Sm3+ foi testado para o desenvolvimento e validação de um procedimento de dispersão de matriz em fase sólida para extração de atrazina, bifentrina, bromuconazol, clofentezina, fenbuconazol, flumetralina, procimidona e pirimicarbe, em amostras de pimentão, com análise por cromatografia gasosa acoplada a espectrometria de massas no modo de monitoramento de íons selecionados. O método desenvolvido foi linear no intervalo testado (50,0–1000,0 μg kg-1 para procimidona e 200,0–1000,0 μg kg-1 para todos os outros pesticidas), com coeficientes de correlação variando de 0,9930 a 0,9992. Experimentos foram realizados em níveis de fortificação de 250,0, 500,0 e 1000,0 μg kg-1, e resultaram em recuperações na faixa de 52,7–135,0%, com valores de coeficiente de variação entre 5,2 e 5,4%, respectivamente. Os limites de detecção e quantificação variaram de 16,0 a 67,0 μg kg-1 e de 50,0 a 200,0 μg kg-1, respectivamente, para os diferentes agrotóxicos estudados. O método desenvolvido e validado foi aplicado a amostras reais. A análise detectou a presença de resíduos dos agrotóxicos procimidona, fenbuconazol, flumetralina, clofentezina, atrazina e bifentrina.