Síntese de nanocompósito de grafeno e ferrita de manganês e a investigação de suas propriedades antibacterianas para uso no tratamento de água

Resumo

O principal objetivo do presente estudo foi sintetizar um nanocompósito usando grafeno e nanopartículas de ferrita de manganês (MnFe₂O₄-G) e avaliar sua atividade antibacteriana para aplicações em processos de tratamento de água. Suas características morfológicas foram avaliadas por técnicas instrumentais tais como microscopia eletrônica de varredura e microscopia eletrônica de transmissão. Os resultados de caracterização indicaram que o nanocompósito apresentou nanopartículas de aproximadamente 25 nm bem dispersas em nanofolhas de grafeno grandes (14 μm) e transparentes. A atividade antibacteriana foi avaliada em um experimento batelada usando uma concentração de 40 μg mL^-1 de nanocompósito (MnFe₂O₄-G, nanopartículas de MnFe₂O₄ ou óxido de grafeno), 1x10⁵ CFU mL^-1 de Escherichia coli e 8 h de tempo de contato à temperatura ambiente. A maior capacidade antibacteriana foi observada para o nanocompósito híbrido (91,91%), decorrente do efeito sinérgico do grafeno e as nanopartículas de ferrita de manganês. Vários mecanismos foram propostos para explicar atividade antibacteriana efetiva do MnFe₂O₄-G, tais como aprisionamento, stress oxidativo, efeito de corte afiado, entre outros. Portanto, os resultados mostraram que MnFe₂O₄-G é uma alternativa em potencial para processes de tratamento de água como agente antibacteriano.