Os antibióticos utilizados na medicina humana e veterinária foram detectados em várias matrizes (águas superficiais, efluentes, águas subterrâneas, solos e sedimentos) e a presença deste poluente no ambiente aquático prejudica o tratamento de água, além de promover o aumento da resistência de bactérias, tornando alguns antibióticos ineficazes no tratamento de diversas doenças. A fotodecomposição solar pode ser empregada na quebra das moléculas de antibióticos de forma que eles se tornem subprodutos menos agressivos até a completa mineralização em CO₂ e água. A energia solar é um recurso natural, abundante e renovável, adicionalmente o TiO₂ tem sido amplamente utilizado como fotocatalisador dos processos decomposição. No entanto, para que a reação ocorra eficientemente é necessário o uso de um semicondutor com elevada área superficial. A síntese do TiO₂ utilizando cultura de leveduras como biomolde promove a obtenção do TiO₂ microestruturado com maior área superficial e porosidade, e o aumento da eficiência do processo de decomposição. No presente estudo, foram escolhidos os principais antibióticos veterinários em uso na indústria brasileira de proteína animal, devido ao elevado consumo e descarte, a oxitetraciclina e a enrofloxacina. O TiO₂ sintetizado foi analisado por análise termogravimétrica (TGA), análise granulométrica por Brunauer-Teller-Emmett (BET), microscópio eletrônico de varredura (MEV), difratometria de raios X (DRX) e espectroscopia por dispersão de energia (EDS). Pela análise TGA obteve-se a temperatura ideal de secagem com a manutenção das propriedades fotocatalíticas do TiO₂, de 150°C. O método BET confirmou a área superficial de 134,3 m².g^-1 e os resultados de DRX apresentaram preponderância da fase cristalina anatase. As micrografias feitas por MEV resultaram nas medidas do tamanho dos poros que ficaram entre 2,24 μm e 2,68 μm e o EDS indicou que a amostra possui grande porcentagem de titânio com pequenos traços de oxigênio, carbono, alumínio, enxofre e fósforo. Em condições laboratoriais, o estudo da fotodecomposição das soluções dos antibióticos foi iniciado com as soluções simples atingindo 84% de remoção de oxitetraciclina e 70% de remoção de enrofloxacina. Calculou-se a correlação com os modelos cinéticos, pseudo primeira-ordem, pseudo segunda-ordem, Elovich, a difusão Intrapartícula, Langmuir-Hinshelwood e as isotermas. O antibiótico oxitetraciclina apresentou maior correlação com a cinética de pseudo-primeira ordem e a enrofloxacina com a cinética de pseudo-segunda ordem. O modelo de Langmuir- Hinshelwood comprovou para ambos os antibióticos que o processo de fotodecomposição foi favorável. A quantidade de TiO₂ microestruturado ideal para o desenvolvimento da decomposição foi de 0,1 g. A decomposição binária realizada com a mistura dos antibióticos em diferentes proporções mássicas mantiveram as correlações cinéticas, porém alcançaram porcentuais de degradação inferiores, sendo que a maior taxa de decomposição da oxitetraciclina foi de 78% e a enrofloxacina foi 66%, este efeito antagonista pode ser atribuído a presença de mais moléculas complexas, os antibióticos e seus produtos de decomposição parcial, na competição por um sitio ativo na superfície do fotocatalisador. A luz solar utilizada como fonte de irradiação sustentável é abundante nos países tropicais durante todo o ano, tem se apresentado como excelente insumo energético, boa opção para ser aplicada no tratamento de água para decompor os poluentes farmacêuticos. O estudo mostra que a fotodecomposição solar é uma tecnologia de tratamento eficiente para a remoção de antibióticos da água contaminada, mesmo em misturas binárias, com a vantagem de usar um recurso sustentável, promovendo a obtenção e utilização de TiO₂ microestruturado por biomoldagem.

The detection of the antibiotics used in human and veterinary medicine was in several matrices (surface waters, effluents, groundwater, soils, and sediments), and the presence of this pollutant in the aquatic environment harms water treatment, in addition to promoting increased resistance of bacteria, making some antibiotics ineffective in treating some diseases. The use of solar photodecomposition to break down antibiotic molecules allows them to have less aggressive by-products until complete mineralization in CO₂ and water. Solar energy is a natural, abundant, and renewable resource. Besides, the photocatalyst TiO₂ is already in use for many decomposition processes. However, for the reaction to occur, it is efficiently necessary to use a semiconductor with a high surface area. As a biomold for the synthesis, yeast culture results in greater surface area and porosity in the microstructured TiO₂, enhancing the decomposition efficiency. In the present study, the election of main veterinary antibiotics' oxytetracycline and enrofloxacin was the Brazilian animal protein industry with high consumption and disposal. The analyses of the synthesized TiO₂ was by thermogravimetric analysis (TGA), granulometric analysis by Brunauer-Teller-Emmett (BET), scanning electron microscope (SEM), X-ray diffraction (XRD) and energy dispersion spectroscopy (EDS). By TGA analysis, the determination of the ideal drying temperature with the maintenance of the photocatalytic properties of TiO₂, 150°C. The BET method confirmed a surface area of 134.3 m².g^-1, and the XRD results show the preponderance of the crystalline phase anatase. The micrographs made by SEM resulted in the pore size measurements; they were between 2.24 μm and 2.68 μm, and the EDS indicated that the sample has a large percentage of titanium with small traces of oxygen, carbon, aluminum, sulfur and phosphorus. In laboratory conditions, the study started with different antibiotic solutions' and the simple solutions reaching 84% removal of oxytetracycline and 70% removal of enrofloxacin. The correlation with the kinetic models, pseudo-first-order, pseudo-second-order, Elovich, intraparticle diffusion, Langmuir-Hinshelwood and isotherms were calculated. The antibiotic oxytetracycline showed a higher correlation with the pseudo-first-order kinetics and enrofloxacin with the pseudo-second-order kinetics. The Langmuir-Hinshelwood model proved for both antibiotics that the photodecomposition process was favorable. The ideal amount of microstructured TiO₂ for the development of the decomposition was 0.1 g. The binary decomposition carried out with the mixture of antibiotics in different mass proportions maintained the kinetic correlations, but reached lower degradation percentages, with the highest rate of decomposition of oxytetracycline was 78 and enrofloxacin was 66%. The presence of the partial decomposition complex molecules promotes the antagonistic effect in competition for an active site on the photocatalyst's surface. The sunlight used as a source of sustainable irradiation is abundant in tropical countries throughout the year. It is an excellent energy input, an option to water treatment to decompose pharmaceutical pollutants. The study shows that solar photodecomposition is an efficient treatment technology for removing antibiotics from contaminated water, even in binary mixtures, with the advantage of using a sustainable resource, promoting the obtaining and use of microstructured TiO₂ by biotemplating.