Produção e caracterização de esferas de TiO2/Alumina para utilização em fotocatálise heterogênea

• Autor(a) principal: Lima, Ediano Duarte de
• Data de Publicação: 2018
• 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/3371
• topic: Fotocatálise heterogênea; Tratamento de efluentes; Qualidade da água; Heterogeneous photocatalysis; ENGENHARIAS::ENGENHARIA SANITARIA

Com o aumento da poluição dos corpos hídricos, devido principalmente ao desenvolvimento industrial, a qualidade das águas vem sendo cada vez mais discuta por pesquisadores de todo o mundo, uma vez que os tratamentos convencionais não removem substâncias de difícil degradação descartadas todos os dias de forma descontrolada e sem nenhuma preocupação. Dentre esses poluentes podemos citar dentre outros os solventes industriais, que podem agravar ainda mais a qualidade das águas. Dessa forma, os Processos Oxidativos Avançados (POA), em especial a fotocatálise heterogênea com TiO2, têm aparecido como uma excelente alternativa para o tratamento de resíduos e substâncias orgânicas recalcitrantes, presentes em efluentes aquosos em baixas concentrações, principalmente em razão da sua elevada eficiência na degradação química frente a substratos resistentes. O uso de fotocatalisadores suportados tem sido a estratégia preferencial na fotocatálise heterogênea, uma vez que a separação do material fotoativo do meio reacional é difícil e dispendiosa. E o formato esférico é preferencialmente desejado por apresentar a vantagem de uma melhor caracterização superficial, permitindo o estabelecimento de parâmetros geométricos úteis para reprodutibilidade do processo e para comparações. Neste trabalho, foram produzidas esferas de TiO2/Alumina para sua utilização em fotocatálise heterogênea. Para a preparação das esferas o método empregado foi o por geração de gotas, que consiste na preparação de um gel formado por hidróxido de alumínio e TiO2 que foi misturado a uma solução viscosa composta por quitosana (molde) e ácido acético. Após a mistura completa do gel e da solução viscosa, foi obtida a solução precursora para a obtenção das esferas de TiO 2/Alumina. A solução precursora foi gotejada em uma solução de amortecimento/coagulação composta por uma mistura heterogênea de duas fases: uma fina camada formada por cicloexano, que promove o amortecimento das esferas, e a fase de coagulação formada por uma solução 50% v/v de hidróxido de amônio e água destilada formando as esferas. Depois de produzidas, as esferas foram lavadas, secas e foram calcinadas à 700ºC. As mesmas foram caracterizadas quanto à sua morfologia (MEV e EDS), DRX, massa e volume. A atividade fotocatalítica das esferas foi avaliada utilizando um reator fotocatalítico construído para degradar o líquido iônico Cloreto de 1-Etil-3-Metilimidazólio [EMIM][Cl]. Nos testes, foram obtidas degradações de até 52,84% que foram monitoradas através de CL-EM. As esferas utilizadas no primeiro ciclo foram secas, calcinadas e novamente reutilizadas em mais dois ciclos de ensaios de fotodegradação sem que passassem por qualquer processo de limpeza e mantendo sua atividade fotocatalítica.