Aproveitamento de luz solar na produção fotocatalítica de hidrogênio a partir de águas residuais provenientes de curtume de couro

• Ano de defesa: 2015
• Autor(a) principal: Souza, Elisson Andrade de
• Orientador(a): Silva, Luciana Almeida da
• Banca de defesa: Ferreira, Sergio Luis Costa, Brito, Suzana Modesto de Oliveira
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Instituto de Química
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós Graduação em Química
• País: brasil
• Palavras-chave em Português: Fotocatálise; Hidrogênio; Curtume de couro; Sulfeto de cádmio; Curtumes; Cádmio; Águas residuais
• Área do conhecimento CNPq: Química Inorgânica
• Link de acesso: http://repositorio.ufba.br/ri/handle/ri/19145

Produzir hidrogênio a partir do tratamento fotocatalítico do lodo de curtume de couro é uma forma sustentável de geração de energia limpa, com baixo custo e empregabilidade de resíduos, promovendo a química verde. Aliada a isso, a incidência de luz solar na superfície da Terra é mais que suficiente para suprir as necessidades energéticas do planeta, sendo esta composta por cerca de 43% da luz visível. Neste sentido, o presente trabalho propõe o emprego do resíduo de curtume obtido da etapa de banho de caleiro, rico em sulfeto de sódio, para atuar como reagente de sacrifício e CdS como fotocatalisador na produção fotocatalítica de hidrogênio assistida por luz visível. O lodo de caleiro, material objeto do estudo, foi selecionado por apresentar elevados teores de enxofre (73,0 g kg-1) e carbono orgânico total (430,0 g kg-1), que podem atuar como reagentes de sacrifício na produção fotocatalítica de hidrogênio. Foram avaliados os quatro parâmetros reacionais que tradicionalmente influenciam na produção fotocatalítica de hidrogênio empregando um planejamento experimental: massa do Fotocatalisador (CdS), concentração do reagente de sacrifício (resíduo de curtume), pH e volume da fonte de co-catalisador (Pt). De acordo com os resultados do planejamento, a concentração de resíduo está limitada a 50% (v/v) e o pH ≥ 13 para maior eficiência de produção de hidrogênio. Já o teor de Pt e a massa de CdS são fatores de menor relevância e fixados em 0 e 60 mg, respectivamente. A taxa de produção de hidrogênio nestas condições é de 400 µmol g-1 h-1 nas primeiras 5 horas de irradiação. Esta taxa diminui com a exposição prolongada à luz e estabiliza após 27 horas de irradiação, atingindo um máximo de 184 µmol, o equivalente a 3,07 mmol g-1cat. Os resultados de análises dos efluentes gasoso e líquido revelam que CO2 não é produzido durante o período avaliado e Cr(VI) não está presente na fase líquida após irradiação, indicando que a matéria orgânica bem como o Cr(III) presentes no lodo de caleiro não atuam como reagentes de sacrifício.