Degradação de paracetamol empregando tecnologia oxidativa avançada baseada em fotocatálise heterogênea usando irradiação artificial e solar

• Ano de defesa: 2011
• Autor(a) principal: França, Marcela Dias
• Orientador(a): Machado, Antonio Eduardo da Hora
• Banca de defesa: Trovó, Alam Gustavo , Miranda, Jacques Antonio de
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Ubelândia
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-graduação em Química
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Físico-química; Fotocatálise; Química
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA
• Link de acesso: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/17572

No presente trabalho avaliou-se a oxidação e a mineralização do paracetamol, baseada em processos oxidativos avançados, via fotocatálise heterogênea. Estudou-se a ação de dois fotocatalisadores: dióxido de titânio, e um compósito baseado na associação entre o dióxido de titânio e o corante ftalocianina de zinco. Inicialmente foram realizados experimentos em escala de laboratório, com irradiação artificial usando lâmpada de vapor de mercúrio de alta pressão, de 400 W. Trabalhou-se com 4 L de solução contendo 10 mg L-1 de paracetamol e 100 mg L-1 do fotocatalisador, avaliando-se a mineralização e a oxidação do paracetamol. Foi avaliada a influência da concentração de peróxido de hidrogênio e do pH nas reações, a fim de encontrar as melhores condições experimentais. Os melhores resultados em escala de laboratório foram obtidos em pH natural (6,80) e empregando-se 33,00 mg L-1 de peróxido de hidrogênio. Nessas condições, para o TiO2 P25, a oxidação com apenas 40 minutos de reação atingiu praticamente 100%, enquanto que a mineralização obtida com 2 h de reação foi de 78%. Para o compósito, a mineralização foi de 63% em 2h de reação, enquanto que uma oxidação de praticamente 100% foi alcançada com 60 minutos de reação. Empregando um reator CPC (concentrador parabólico composto), para uma escala de trabalho ampliada, foram realizados ensaios fotocatalíticos utilizando radiação solar como fonte de radiação e 50 L de solução aquosa contendo paracetamol. Nesses experimentos, os ensaios foram realizados em pH 3,00 e pH natural. A concentração de peróxido de hidrogênio utilizada foi de 33,00 mg L-1, adotada nos estudos em escala de laboratório. Em escala-piloto, as reações a pH 3,00 mostraram-se mais vantajosas, uma vez que em pH natural foi necessária a utilização de água deionizada no preparo da solução de paracetamol, uma vez que na água de torneira os íons carbonato presentes comprometeram a reação, muito provavelmente pelo consumo de radicais hidroxila. O compósito apresentou melhor eficiência na mineralização do paracetamol em relação aos experimentos em escala de bancada devido ao fato deste aproveitar radiação visível nos processos fotocatalíticos, aumentando a mineralização de 40% para 56%. Em pH natural, a mineralização diminuiu de 56% para 50%, e a oxidação foi mais lenta. Diante disso, em escala expandida, considerando-se uma possível aplicação em escala real, o pH 3,00 se torna mais interessante, mesmo sendo necessária sua correção antes do descarte do efluente tratado no meio ambiente.