Fotoeletrocatálise sobre Ti/TiO2 : aplicação na descoloração de mistura de corantes sintéticos

• Autor(a) principal: Thiago Nogueira Marques Cervantes
• Data de Publicação: 2012
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UEL
• Texto Completo: http://www.bibliotecadigital.uel.br/document/?code=vtls000170747

Diversos poluentes químicos, provenientes de inúmeras atividades produtivas, demandam uma ação preventiva aos recursos naturais. A preocupação iminente é o que estes agentes podem acarretar ao meio ambiente e a contaminação do mesmo tem sido apontada como um dos maiores problemas da sociedade moderna. Com isto, novas normas e legislações cada vez mais rígidas têm sido adotadas em todo o mundo com a finalidade de minimizar o impacto dos poluentes aos recursos naturais do planeta. As indústrias de couro, em conjunto com as indústrias têxteis, são exemplos de atividades produtivas responsáveis pela contaminação de águas naturais. Isso se deve ao fato destas atividades produzirem grande quantidade de efluentes provenientes de tingimentos com corantes reativos considerados não tóxicos, mas sofrerem uma degradação parcial biológica, fazendo com que as moléculas parcialmente degradadas se liguem a outras moléculas, levando à formação de compostos muito mais tóxicos que os corantes originais. Desta forma, constituem-se em um grupo de compostos orgânicos que apresentam crescente perigo ambiental. Neste trabalho pretendeu-se avaliar quais fatores fotoeletrocatalíticos, dentro daqueles estudados, podem afetar a eficiência da descoloração de misturas dos azocorantes Alaranjado Reativo 16, Preto Reativo 5 e Vermelho Reativo 198 no sistema Ti/TiO2/KCl. Após a descoloração, as soluções foram analisadas por espectrofotometria UV-Vis, utilizando as funções gaussianas e, posteriormente, analisadas por espectroscopia no infravermelho e, algumas, por Raman. O TiO2 suportado na placa de Ti foi caracterizado por difração de raios-X e fluorescência de raios-X por dispersão em energia para avaliar o tratamento químico realizado. Os resultados demonstraram que a concentração do azocorante na mistura é determinante no seu tempo de descoloração e o aumento na velocidade de agitação da solução foi responsável pela diminuição no tempo de irradiação e uma maior degradação dos azocorantes, possibilitando o uso de maiores concentrações destas espécies no estudo. Além disso, com o auxílio das técnicas de difração raios-X e fluorescência de raios-X por dispersão em energia foi verificado que o método de preparação do filme particulado preservou as formas cristalinas do semicondutor (anatase/rutilo) e não houve incorporação de impurezas. Através da espectroscopia Raman, constatou-se que os íons Cl-, presentes na interface eletrodo/solução, podem sofrer a oxidação nas condições de estudo para gerar as espécies ClO3-. Estas espécies demonstraram serem poderosos agentes oxidantes, que em conjunto com os radicais hidroxilas, atuam na eficiência do processo fotoeletrocatalítico. Apesar da alta porcentagem observada na descoloração dos corantes (acima de 66 %), os espectros FTIR demonstraram a formação de agrupamentos intermediários, provenientes da quebra de ligação preferencial na estrutura química dos azocorantes, indicando que não houve a completa degradação/mineralização pretendida.