Filtros de óxido de grafeno reduzido 3D decorados com nanopartículas de prata para a remoção rápida de SARS-CoV-2 da água

Abstract

A contaminação viral em ambientes aquáticos representa um desafio constante para o monitoramento da qualidade da água e a gestão ambiental, exigindo soluções nanotecnológicas eficientes e escaláveis para o tratamento da água. Neste estudo, avaliamos nanofiltros tridimensionais à base de grafeno, com e sem funcionalização com nanopartículas de prata, para a remoção de partículas virais da água, utilizando o SARS-CoV-2 como um modelo de vírus envelopado relevante para sistemas de tratamento de águas residuais. As arquiteturas porosas de óxido de grafeno reduzido (rGO) sintetizadas apresentaram capacidade de remoção viral. Entretanto, o material decorado com prata e/ou óxido de prata (10Ag-CTAB) apresentou o melhor desempenho, atingindo até 99,1% de eficiência na remoção e diminuição do sinal de RNA viral da água em pH neutro e mantendo um desempenho robusto em condições ácidas, neutras e alcalinas, representativas de águas naturais e ambientes de águas residuais. O desempenho aprimorado do material 10Ag-CTAB pode ser atribuído aos efeitos sinérgicos da estrutura tridimensional do grafeno e das nanofases à base de prata, que promovem a captura e retenção viral eficazes. Esses resultados demonstram o potencial dos nanofiltros à base de grafeno como uma nanotecnologia ambiental versátil e sustentável para mitigar a contaminação viral em aplicações de tratamento e gestão de água.