Degradação fotocatalítica do corante têxtil Laranja II, usando TiO2 e ZnO imobilizados em peças cerâmicas

• Autor(a) principal: Pereira, Marta Alexandra Cunha Duarte
• Data de Publicação: 2014
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10348/3190
• topic: Efluentes têxteis; Fotocatálise; Ti02; Zn0; Camadas serigrafadas; Radiação UV; Descoloração de soluções aquosas de Laranja II; TNN 15/32; TQ 150

A indústria têxtil caracteriza-se por gerar efluentes com uma elevada carga orgânica devido à manipulação de diversas soluções coradas envolvendo compostos químicos sintéticos resistentes em geral a tratamentos biológicos convencionais. A descarga deste tipo de efluentes pode causar grandes mudanças no meio receptor, traduzindo-se num grave problema ambiental. Os corantes têxteis são compostos normalmente aplicados em solução e que se fixam de alguma maneira a um substrato. Podem ser classificados de acordo com a sua cor, natureza química e o método de aplicação. Os corantes azo são caracterizados pela dupla ligação entre átomos de azoto (-N=N-). Esta ligação define a cor do corante sendo o tipo de corante mais produzido a nível mundial e, consequentemente, o mais estudado no que diz respeito à sua remoção de efluentes líquidos. O corante Laranja II é um dos corantes azo com mais aplicabilidade na indústria têxtil, devido à sua fácil solubilidade em água e ao seu baixo preço. Este trabalho teve como objectivo geral estudar a capacidade fotodegradativa do corante Laranja II, em solução aquosa, por camadas de TiO2 e ZnO depositadas por serigrafia plana em peças cerâmicas vidradas de uso comum. Para isso foram realizados ensaios para avaliar o efeito de diferentes variáveis como o pH, a temperatura, o tipo de fotocatalisador, a quantidade de fotocatalisador, a concentração de corante, a presença de agentes oxidantes e a intensidade de radiação UV. O processo de descoloração do Laranja II envolveu soluções preparadas em laboratório sob o efeito de radiação UV. Os ensaios realizaram-se num reactor cilíndrico, construído para o efeito, onde foram dispostas previamente as peças cerâmicas. Foram avaliadas duas lâmpadas de vapor de mercúrio Heraeus (TNN 15/32 e TQ 150) como fonte de radiação. O uso de catalisadores depositados em azulejos cerâmicos é uma técnica muito promissora, obtendo-se descolorações do Laranja II superiores a 90 %, revelando que sob radiação UV, com a lâmpada de vapor de mercúrio TNN 15/32, o TiO2 apresenta melhor desempenho com uma descoloração máxima de 98 % a uma taxa de 14,8x10-3 min-1 em 300 minutos à temperatura ambiente (≈ 20ºC). Com ZnO foi obtida uma descoloração máxima de 94 % a uma taxa de 9,7x10-3 min-1. A variação de pH não influenciou de forma significativa a capacidade fotodegradativa do TiO2. O desempenho das camadas activas é tanto mais eficaz quanto mais baixa a concentração inicial do corante a degradar. A adição de uma quantidade de H2O2 conduz a uma melhoria na descoloração do Laranja II, diminuindo o tempo reaccional para 120 minutos. A deposição de óxidos em peças cerâmicas apresenta-se como uma boa alternativa ao uso de óxidos em suspensões, evitando a etapa de remoção dos óxidos no final do tratamento. Além disto são materiais de fácil limpeza e resistentes, apresentando uma grande fiabilidade podendo ser usados de forma sucessiva sem comprometer de forma significativa a capacidade fotodegradativa dos óxidos.