Aplicação de catalisadores na fotodegradação do herbicida Paraquat (1,1'-dimetil-4,4'-bipiridina-dicloreto)

• Autor(a) principal: Freitas, Paula Cristiana de
• Data de Publicação: 2016
• 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/1/16530
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA; Dióxido de titânio; Herbicidas; Catalisadores; Titanium dioxide; Herbicides; Catalysts

Nos últimos anos, houve um crescimento da utilização de pesticidas e herbicidas com o intuito de diminuir o tempo necessário para a colheita e aumentar o rendimento de plantações. Um dos herbicidas mais utilizados é o Paraquat (1,1'-dimetil-4,4'-bipiridinadicloreto). Um grande número de substâncias químicas não podem ser degradadas pelos processos convencionais de tratamento de água e efluentes. Devido a isso, tem aumentado a necessidade do desenvolvimento de novas tecnologias capazes de degradar essas substâncias, garantindo um baixo nível de contaminantes e a eliminação de compostos tóxicos. Nesse contexto, destacam-se os Processos Oxidativos Avançados e, entre esses, a fotocatálise heterogênea, devido ao seu potencial para aplicação na degradação de poluentes pela utilização de um semicondutor, geralmente o dióxido de titânio, ativado através de radiação UV. O objetivo deste trabalho foi utilizar catalisadores de TiO2, modificados superficialmente através da adição de ferro, em fotocatálise a fim de promover a degradação do Paraquat.Foi elaborado um planejamento fatorial composto com pontos centrais para determinar a influência da quantidade de metal dopante e da temperatura de calcinação dos catalisadores obtidos. Os catalisadores foram caracterizados através da determinação da área superficial específica, volume específico, diâmetro médio de poros e isotermas de adsorção através do método BET, microscopia eletrônica de varredura (MEV) e espectroscopia fotoacústica. Os testes catalíticos foram realizados com o catalisador em suspensão em um reator encamisado para o controle da temperatura de reação e utilizando uma lâmpada de vapor de mercúrio de 250 W. Foram retiradas alíquotas em tempos determinados para a determinação da cinética de reação, e estas foram analisadas em espectrômetro de absorção molecular no comprimento de onda de 263 nm. Os catalisadores estudados apresentaram resultados satisfatórios na remoção do herbicida, apresentando remoção de até 90 % do poluente. Os dados estatísticos foram tratados no software Minitab 17 e foram construídos os gráficos de superfície de resposta e de contorno. O catalisador que apresentou o melhor percentual de remoção de ferro foi aquele que apresentava somente o dióxido de titânio calcinado a 500 ºC, com uma remoção de 90,2 %. No entanto, através do planejamento fatorial é possível otimizar os parâmetros experimentais de forma a se obter os melhores parâmetros de reação, utilizando uma quantidade menor de energia para o desenvolvimento da mesma.