Degradação fotocatalítica do inseticida Fipronil: otimização multivariada, identificação dos produtos de degradação e avaliação da toxicidade

• Ano de defesa: 2017
• Autor(a) principal: Gomes Junior, Oswaldo
• Orientador(a): Trovó, Alam Gustavo
• Banca de defesa: Amorim, Camila Costa de , Eiras, Sebastião de Paula
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Uberlândia
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-graduação em Química
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Química; Fotocatálise; Dióxido de titânio; Fotocatálise heterogênea; Pesticidas; Metodologia da superfície de resposta; DFT; Radiação solar; Heterogeneous photocatalysis; Titanium dioxide; Vibrio fischeri; Response surface methodology; Solar radiation; Pesticides
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA
• Link de acesso: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/18175; http://doi.org/10.14393/ufu.di.2017.181

Neste trabalho foi avaliada a degradação do inseticida fipronil (FIP) por fotocatálise heterogênea induzida por TiO2-P25. Utilizando métodos quimiométricos (planejamento fatorial e metodologia da superfície de resposta), foi possível avaliar o efeito das interações entre o pH do meio reacional, o tempo de reação e a concentração de TiO2, otimizando as condições de degradação do FIP sob radiação artificial. Em condições otimizadas (79,4 mg L-1 de TiO2 e 66,3 min de reação), foi obtido 90,9% de degradação para 1,1 mg L-1 de FIP, em pH 5,6-5,8 (pH natural da suspensão irradiada), com velocidade de degradação de 1,54 x 10-2 m2 kJ-1 em termos de dose de energia acumulada UVA, correspondendo a uma constante de velocidade de primeira ordem de 1,34 x 10-2 min-1 e tempo de meia vida de 51,7 min. Sob as mesmas condições, foram feitos ensaios utilizando radiação solar, sendo obtida velocidade de degradação 14% maior, com tempo de meia-vida de 44,7 min, sugerindo que em ambos os casos a degradação de FIP foi bem sucedida. Quatro subprodutos da degradação fotocatalítica FIP foram separados, identificados, e sua formação e consumo monitorado por UHPLC-ESI-Q-TOF-MS. Embora os mesmos produtos de degradação tenham sido obtidos utilizando ambas as fontes de irradiação, observou-se que sob irradiação solar a degradação dos produtos de degradação (PDs) é mais rápida devido ao seu fluxo fotônico expressivo cobrindo os espectros de radiação UVA e UVB. Vale ressaltar que tanto a solução não tratada como os PDs identificados têm baixa toxicidade em relação a bactéria Vibrio fischeri, sugerindo que a fotocatálise heterogênea pode ser uma boa alternativa para o tratamento de águas residuais contendo FIP e seus PDs, principalmente quando radiação solar é utilizada como fonte de radiação, uma vez que sob esta condição o consumo de energia durante o tratamento pode ser significativamente reduzido.