Espumas de poliestireno impregnadas com nanopartículas de prata para a redução catalítica de P-nitrofenol em água

• Autor(a) principal: Silva, Welida Tamires Alves da
• Data de Publicação: 2021
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UEPB
• Texto Completo: http://tede.bc.uepb.edu.br/jspui/handle/tede/3824
• topic: Catálise; Nanopartículas de prata; Polímeros; Cinética química; Chemical kinetics; Polymers; Silver nanoparticles; Catalysis; CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA

Pesquisas relacionadas ao tratamento de águas residuais vêm crescendo nos últimos anos devido a quantidade de substâncias nocivas presentes na água, comprometendo não somente a sobrevivência da fauna e da flora aquática, bem como, da saúde humana e quando ingerida em concentrações maiores que o recomendado pela organização Mundial de Saúde (OMS) causa graves lesões, sendo mais ocorrentes no fígado podendo gerar um câncer hepático. Neste sentido, a redução em compostos menos poluentes tem se tornado uma questão muito urgente. Atualmente, alguns métodos de tratamento para a remoção e/ou redução de P-nitrofenol (PNF) são utilizados como por exemplo, degradação fotocatalítica, biodegradação, reação Fenton, métodos eletroquímicos e redução Catalítica. O catalisador desenvolvido neste trabalho apresenta bons resultados uma vez que, foi utilizado um metal nobre bastante ativo em reações de redução catalítica de poluentes e de alguma forma pode contribuir para a minimização dos efeitos agressivos ao ambiente causados por compostos fenólicos. As nanopartículas de prata (AgNP) devido ao efeito de ressonância plasmônica de superfície que apresentam, são capazes fornece sítios ativos quando em contato com um agente redutor forte se tornando capaz de atrair compostos causando a sua redução atráves de processos de reações químicas. E por esse motivo tem grandes possibilidades de atuar como catalisador em processso de redução já que a utilização dos sítios ativos formados apresenta uma certa eficiência na remoção de compostos fenólicos com o PNF, a qual vem sendo comprovada através de trabalhos reportados até o momento na literatura. Nesse contexto, este trabalho teve como objetivo desenvolver um catalisador a base de nanopartículas de prata impregnadas em espumas de poliestireno um rejeito industrial descartado em grande quantidade no meio ambiente, fazendo a utilização do método de obtenção de separação de fases induzida termicamente (TIPS). As nanopartículas de prata foram sintetizadas utilizando o método de microemulsão e as amostras foram caracterizadas através da espectrofotometria na região do visível (UV-Vis) e espalhamento de luz dinâmico (DLS), já para as espumas impregnadas foi utilizada a técnica de caracterização Espectroscopia no infravermelho visível com transformada de Fourier (FTIR), Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Difratometria de Raio-X (DRX) e Análise Termogravimétrica (TGA) e DTG. As AgNP foram sintetizadas no tamanho de 31,1 nm de diâmetro, as espumas de poliestireno impregnadas com AgNP foram obtidas com sucesso através do método de separação de fases induzida termicamente e a presença das nanopartículas no suporte foi comprovada através do FTIR e DRX, foi verificado ainda que vários parâmetros como a concentração do agente redutor (NaBH4), concentração do sal de prata, concentração do surfactante(CTAB) e o tempo de purificação das nanopartículas tem grande importância no processo de síntese das AgNP uma vez que, a obtenção de menor tamanho de partícula resultou da utilização de uma maior concentração de agente redutor, maior concentração de CTAB e Sal de prata e um maior tempo de purificação. As espumas de poliestirenos impregnadas com as AgNP sintetizadas apresentaram resultados significativos em uma proporção PNF:NaBH4 de 1:1320, o sistema apresentou resultados com 98% de redução para PS 5 / AgNP em 20 min na presença de uma redução fotocatalítica com Lâmpada de potência 50 W com comprimento de emissão de luz 400-500 nm e 96,6% para PS 7 / AgNP. Além disso, apresentou bons resultados em redução catalítica, resultando em maior eficiência com o aumento da % de catalisador que para PS 7 / AgNP 0,4 foi de 97% de redução.