Tecnologias alternativas para remoção de contaminantes emergentes em meio aquoso

• Autor(a) principal: Fabrício Vieira de Andrade
• Data de Publicação: 2015
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFMG
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/1843/BUBD-A2KHAK
• topic: Fotocatalisadores; Processos oxidativos avançados; Poluentes orgânicos; Contaminantes emergentes; Química ambiental; Aguas residuais Purificação Oxidação ; Catálise heterogênea; Cromatografia líquida de alta eficiência; Degradação ambiental; Espectrometria de massa; Quimica inorganica

O primeiro capítulo do presente trabalho compreende a síntese e caracterização de novos catalisadores utilizando dióxido de titânio suportado em concreto celular autoclavado (CCA), Nb2O5 (óxido de nióbio) e pó de osso tratado (hidroxiapatita). A avaliação do potencial fotocatalítico dos materiais preparados foi feita aplican-do-os na degradação de contaminantes orgânicos emergentes em solução aquosa. As moléculas escolhidas para representar esses contaminantes foram: o corante índigo carmim, o fármaco diclofenaco e o pesticida atrazina. Esses compostos são geralmente encontrados em águas residuais urbanas e industriais. O processo cata-lítico foi monitorado e quantificado por diferentes técnicas. A Espectrometria de Massas com ionização eletrospray (ESI-MS) foi utilizada para monitorar a degrada-ção das moléculas-alvo e, também, identificar os principais produtos de degradação após o processo fotocatalítico. A partir dos resultados obtidos por ESI-MS, foi possí-vel propor mecanismos para a degradação de cada molécula. A cromatografia líqui-da de alta eficiência (HPLC) foi utilizada para monitorar e quantificar a degradação das moléculas alvo. Com os resultados obtidos por essa técnica foi possível investi-gar a cinética de cada sistema. A técnica de determinação de carbono orgânico total (COT) foi utilizada para investigar o grau de mineralização das soluções após o pro-cesso de fotocatálise. Dos três materiais preparados, um é um fotocatalisador flutu-ante (TiO2/CCA). Com esse material foi realizada uma simulação de uma situação real, onde o mesmo teve sua atividade fotocatalítica comparada com a do TiO2 p25 (comercial). Por fim, a avaliação da toxicidade das soluções, antes e após o proces-so fotocatalítico, foi feita por meio de testes de eco-toxicidade aguda contra Artemia Salina. Os resultados foram satífatórios uma vez que, das três soluções investiga-das, duas não apresentaram toxicidade maior do que a solução que as originou; en-quanto que a terceira (solução de atrazina) teve sua toxicidade reduzida em 50%. No segundo capítulo desse trabalho, foram preparados niobatos mistos de titânio e níquel e também titânio e cobre por síntese no estado sólido. Embora os materiais não tenham apresentado área superficial relativamente alta, os mesmos mostraram boa atividade fotocatalítica. Esses materiais tiveram sua atividade fotocatalítica comparada com a fototólise do índigo carmim. Em ambos os casos, os materiais mostraram melhor eficiência de remoção do que somente a radiação UV.