Descontaminação de efluentes contendo Cefalexina por processos (foto)eletroquímicos com filmes de TiO2 e TiO2-X

• Autor(a) principal: Ohse, Samantha Torres
• Data de Publicação: 2021
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
• Texto Completo: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/28699
• topic: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA; Resíduos industriais - Tratamento; Efluentes industriais; Fotoeletroquímica; Eletroquímica; Factory and trade waste - Treatment; Factory waste; Photoelectrochemistry; Electrochemistry

O presente trabalho visa a degradação do fármaco Cefalexina em meio aquoso através de diferentes metodologias: fotólise, fotocatálise, fotoeletrocatálise e eletrocatálise utilizando filmes de TiO2 puros e dopados com Ti3+, para a diminuição da toxicidade da solução. Os filmes nanoetruturados (TiO2NT) foram sintetizados por meio do método de anodização eletroquímica e autodopados in situ através da redução eletroquímica. O semicondutor foi analisado estrutural e morfologicamente e a presença do dopante foi estudada por meio de técnicas como difratometria de raios-x e voltametria cíclica. O desempenho dos filmes diante das técnicas de degradação foi determinado através da voltametria linear com luz pulsada para que sua resposta à foto-corrente fosse investigada. A degradação do fármaco usando as diferentes metodologias foi analisada por espectrofotometria UV-Vis e dentre as técnicas estudadas, a que obteve uma degradação substancial do fármaco e maior diminuição da toxicidade da solução foi a fotoeletrocatálise redutiva, aplicando-se um potencial de -1,5 V versus eletrodo padrão de hidrogênio para os filmes autodopados a -1,4 V. Dentre os filmes sintetizados, todos apresentaram uma boa resposta de foto-corrente, mas o filme autodopado em um potencial de -1,4 V foi o que apresentou a maior atividade fotocatalítica. O estudo da eletrocatálise, mostrou resultados interessantes pois promoveu a redução da Cefalexina a uma molécula que absorve no mesmo comprimento de onda, aumentando a intensidade das bandas de absorção no espectro de varredura com o passar do tempo, porém a diminuição da toxicidade não foi tão expressiva. Ensaios de demanda química de oxigênio foram conduzidos no intuito de verificar a eficiência de remoção da DQO e ensaios toxicológicos de concentração inibitória mínima frente à bactéria Staphylococcus aureus avaliaram se as metodologias estudadas eram capazes de diminuir a toxicidade da solução inicial de Cefalexina. Nos ensaios de DQO, todos os efluentes dos testes (foto)eletrocatalíticos tiveram uma redução da concentração de DQO. Já nos ensaios de MIC, a solução inicial de Cefalexina não provocou a morte/inibição da bactéria, mas o mesmo resultado se manteve para os efluentes dos testes, indicando que os produtos formados não possuíam uma toxicidade maior que a solução inicial.