Nanopartículas de carbono provenientes de bagaço de malte para determinação fluorescente de clorpirifós

Abstract

O clorpirifós é um inseticida organofosforado usado no tratamento foliar de diversas culturas e cultivos. A presença de agroquímicos em águas industriais e efluentes têm sido um problema ambiental. Tal contaminação representa um risco a população humana e a sobrevivência de animais. Assim, o presente trabalho consistiu no estudo do bagaço de malte, um resíduo de baixo valor agregado da indústria cervejeira e a partir de uma abordagem Bottom-Up por processo hidrotérmico em 180 °C e 6 horas, como fonte carbono para desenvolvimento de carbon dots na detecção e quantificação do agroquímico clorpirifós em efluentes aquáticos. O material sintetizado foi caracterizado por espectroscopia no infravermelho por transformada de Fourier (FTIR), espalhamento dinâmico de luz (DLS em inglês), determinação do ponto de carga zero (PCZ), potencial zeta, análise termogravimétrica e obtenção dos espectros UV-Vis e de fluorescência. Os comprimentos de onda de excitação e emissão foram de 460 e 530 nm, respectivamente. O método obteve uma recuperação média de 98,2% e limites de detecção e quantificação de respectivamente 5,59×10 -9 mol L -1 e 1,69×10 -8 mol L -1 , em uma faixa linear de 1,14×10 -5 até 5,70×10 -5 mol L -1 . O rendimento quântico obtido foi de 1,2%. Portanto, o método desenvolvido pode ser considerado simples, fácil e uma alternativa acessível a outros métodos mais caros de determinação de clorpirifós em efluentes aquáticos. Palavras-Chave: Carbon dots. Bagaço de malte. Resíduo. Clorpirifós. Águas naturais.

Chlorpyrifos is an organophosphate insecticide used in the foliar treatment of various crops. The presence of agrochemicals in wastewater and effluents has been an environmental problem. Thus, the present work consisted in the study of malt bagasse, a low added value residue of the brewing industry and from a Bottom-Up approach by hydrothermal process at 180 °C and 6 hours, as a carbon source for the development of carbon dots in the detection and quantification of agrochemical chlorpyrifos from aqueous solution. The synthesized material was characterized by Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), dynamic light scattering (DLS), determination of the point of zero charge (PCZ), zeta potential, thermogravimetric analysis and obtaining UV-Vis and fluorescence spectra. The excitation and emission wavelengths were 460 e 530 nm, respectively. The method obtained a recovery of 98,2% and detection and quantification limit of respectively 5,59×10 -9 mol L -1 and 1,69×10 -8 mol L -1 , in a linear range from 1,14×10 -5 to 5,70×10 -5 mol L -1 . The obtained quantum yield was 1,2%. Therefore, the developed method can be considered simple, easy and an affordable alternative to other more expansive methods of chlorpyrifos determination in aquatic affluents. Keywords: Carbon dots. Malt bagasse. Waste. Chlorpyrifos. Natural waters.