Estudo experimental e modelagem teórica baseada em DFT da eliminação da ceftriaxona por um carvão ativado sintetizado a partir de resíduos de sementes de uva

Título	Estudo experimental e modelagem teórica baseada em DFT da eliminação da ceftriaxona por um carvão ativado sintetizado a partir de resíduos de sementes de uva
Autores	Sirine Mabrouk, Hatem Dhaouadi
Revista	Relatórios científicos
data	12/15/2025
Doi	10.1038/s41598-025-27184-6
Introdução	O carvão ativado desenvolvido a partir de resíduos de sementes de uva foi analisado usando várias técnicas para avaliar suas propriedades estruturais e texturais para a remoção de ceftriaxona (CFTX) de soluções aquosas. Foram realizados experimentos de adsorção em lote juntamente com um estudo teórico baseado em DFT, visando geometrias moleculares, propriedades eletrônicas e potenciais eletrostáticos para elucidar o mecanismo de adsorção de CFTX no carvão ativado. Os resultados demonstraram uma porosidade significativa no carbono ativado preparado, oferecendo uma superfície de troca substancial. Os dados cinéticos mostraram alinhamento com o modelo PSO, enquanto os dados de equilíbrio foram melhor descritos pela isoterma de Freundlich e pelo modelo STAT 1 de multicamadas. A análise termodinâmica indicou que a adsorção era endotérmica e favorável, regida principalmente por interações químicas. Os estudos de regeneração revelaram uma dessorção desafiadora de CFTX, apoiando um mecanismo de quimissorção. Os cálculos de DFT confirmaram que a adsorção de CFTX é favorável em carbono ativado funcionalizado com grupos -CHO e -COOH-OH-CHO, com energias de adsorção de -13,07 kcal/mol e -4,47 kcal/mol, respectivamente. As análises AIM, NCI e RDG indicaram que fortes interações de ligação de hidrogênio governam principalmente o mecanismo de adsorção. Os resultados sugerem que o carvão ativado produzido é um material alternativo de alto desempenho para a remoção de CFTX e destacam a integração de abordagens teóricas e experimentais para uma compreensão abrangente do processo de adsorção.
Citação	Sirine Mabrouk e Hatem Dhaouadi. Experimental study and theoretical modelling based on DFT of the elimination of ceftriaxone by an activated carbon synthesized from grape seeds waste. Sci Rep. 2025. Vol. 15. DOI: 10.1038/s41598-025-27184-6
Materiais	Compostos químicos
Indústria	Indústria farmacêutica