Estudo teórico da capacidade do grafeno e da monocamada de cloreto de magnésio em adsorver o herbicida Atrazina

Abstract

O aumento na demanda por alimentos impulsionou eventos que culminaram em um modelo agrícola baseado no intenso uso de agrotóxicos e fertilizantes sintéticos. Este modelo de cultivo foi rapidamente adotado por diversos produtores em diferentes áreas do mundo e a partir da década de 70, passou a ser adotado pelos produtores brasileiros de forma tão compulsiva, que desde 2009, o país se tornou o maior consumidor mundial de agrotóxicos. Os defensivos agrícolas são produtos sintéticos criados com o objetivo de prevenir e/ou inibir os efeitos causados por plantas e animais, capazes de prejudicar a cultura comercial (lavouras). Neste contexto, existe uma diversidade de tipos de substâncias comercializadas para tratar diferentes casos de pragas/doenças que podem afetar as plantações, cada produto apresentando suas especificações em relação à cultura produzida, quantidade de hectares, tipo de praga e/ou doença, além do estágio que já se encontra a contaminação. Neste sentido, a Atrazina se destaca por ser o herbicida mais amplamente aplicado para controlar plantas e ervas daninhas em todo o mundo. Devido à sua mobilidade relativamente alta no solo, a Atrazina é frequentemente detectada em águas superficiais e subterrâneas. Tendo em vista que entre as técnicas de remoção de poluentes, o processo de adsorção se apresenta como uma alternativa bastante utilizada, o presente trabalho propõe um estudo teórico sobre a capacidade de monocamadas atômicas puras e/ou funcionalizadas em adsorver a molécula de atrazina em condições ambientais. A modelagem computacional adotada neste trabalho envolve o uso da Teoria do Funcional da Densidade através do pacote computacional DFTB+ para avaliar a natureza das interações e as propriedades de cada sistema de forma específica. Os resultados obtidos indicam que a monocamada de cloreto de magnésio funcionalizada com uma vacância no átomo de cloro é um candidato potencial para ser utilizado como estrutura adsorvente para este perigoso herbicida.