O uso de polímeros sintéticos como matéria-prima na indústria aumentou significativamente nas últimas décadas, devido às diversas vantagens que possuem. No entanto, considerando o impacto ambiental que estes materiais de fonte não renovável podem causar, iniciou-se a busca por alternativas mais sustentáveis, como os bioplásticos. Um destes materiais é o amido, de fácil obtenção e baixo custo, entretanto, possui propriedades térmicas e mecânicas inferiores aos polímeros. Neste sentido, este trabalho tem como objetivo desenvolver compósitos bioplásticos de amido, incorporados com diferentes materiais de reforço, e avaliar a influência da adição destes na matriz polimérica. Para isto, foram sintetizados compósitos à base de amido de milho por meio do método casting, incorporados com ZnO, TiO2 e sílica. Então, estes foram caracterizados pela determinação do teor de umidade, ensaios de tração e alongamento, pelas análises de MEV, FTIR e TGA e teste de biodegradação no solo. A adição de ZnO e TiO2 melhoraram as propriedades mecânicas dos bioplásticos, mas a amostra com sílica não obteve bom resultado, pois não apresentou uma boa dispersão na matriz polimérica, como pôde ser observado na análise morfológica. Todas as amostras apresentaram comportamento semelhante na análise de espectrometria de infravermelho e quanto à estabilidade térmica, no entanto o compósito contendo ZnO apresentou-se mais estável. No teste de biodegradação, o compósito com TiO2 apresentou comportamento mais semelhante ao bioplástico sem carga. Desse modo, o ZnO e o TiO2 mostraram-se interessantes como reforços a serem utilizados em bioplásticos de amido, sobretudo o ZnO, com potencial uso para diversas aplicações.

Atualmente, os processos convencionais de tratamento de efluentes não conseguem remover certos poluentes, como os contaminantes de preocupação emergente, considerados um problema ambiental. Desta maneira, há uma crescente busca por novas alternativas aos tratamentos de efluentes, a fim de remover estes poluentes, entre eles a cafeína, que está presente em diferentes alimentos, sendo encontrada nas águas para o consumo humano. A fotocatálise heterogênea, um processo avançado de oxidação, mostra-se uma alternativa eficiente para remoção destas substâncias. Neste contexto, o presente trabalho teve como objetivo desenvolver catalisadores de ZnO dopados com metais e estudar o seu desempenho na reação de degradação fotocatalítica da cafeína. A adição de metais no catalisador melhora as suas propriedades, principalmente a sua capacidade de absorção na região do visível. Primeiramente, o catalisador ZnO comercial foi testado na remoção fotocatalítica de cafeína sob radiação UV, sendo determinadas, por meio de um planejamento experimental, as melhores condições experimentais, nas quais foi alcançado 96,88% de degradação da cafeína. Na sequência, o ZnO comercial foi dopado com prata (Ag), níquel (Ni) e cobre (Cu), e estes catalisadores sintetizados foram caracterizados por meios das análises de área superficial específica, microscopia eletrônica de varredura, espectroscopia no infravermelho e fluorescência de raios-X. Por fim, o desempenho dos catalisadores sintetizados foi avaliado na reação de degradação fotocatalítica da cafeína, nas melhores condições experimentais sob radiação visível. O catalisador com a adição de 8% de Ag em peso, foi o que obteve o melhor desempenho na remoção fotocatalítica de cafeína, atingindo uma degradação de 87,47%.