Redução fotocatalítica de nitrato e nitrito em água com característica potável

• Ano de defesa: 2013
• Autor(a) principal: Fernandes, Ítalo Lacerda
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Estadual de Goiás; UEG ::Coordenação de Mestrado em Engenharia Agrícola; Brasil; UEG; Programa de Pós-Graduação Stricto sensu em Engenharia Agrícola
• Palavras-chave em Português: Fotoredução catalítica; Radiação UV; Prata; Titânia,; Zeólita; Catalytic photoreductio; UV radiation; Silver; Titania; Zeolite; CIENCIAS AGRARIAS::ENGENHARIA AGRICOLA; ENGENHARIA SANITARIA::SANEAMENTO AMBIENTAL
• Link de acesso: http://www.bdtd.ueg.br/handle/tede/193

A fotocatálise heterogênea é uma adição recente à área de redução catalítica do nitrato. Além disso, a fotoredução do nitrato e nitrito em meio aquoso surgem como a tecnologia mais promissora para descontaminação das águas por essas espécies. Ressalta-se que contaminação das águas subterrâneas e superficiais pelos íons nitrato e nitrito é cada vez mais frequente. As principais fontes de contaminação são os fertilizantes nitrogenados, a criação de animais e os sistemas de saneamento por tanques sépticos ou fossas rudimentares. Concentrações elevadas de nitrito e nitrato na água podem ocasionar graves riscos como a eutrofização dos corpos d’água e a problemas de saúde como a síndrome do bebê azul (metemoglobinemia), câncer, má formação do feto e mutação por ação das nitrosaminas. Pelo fato de muitos mananciais de água com características potáveis estarem contaminadas com essas espécies químicas, avaliou-se a remoção de nitrato e de nitrito por tratamento fotocatalítico em água desenvolvendo e testando catalisadores monometálicos e bimetálicos suportados em óxidos, em polímeros condutores e em compósitos poliméricos a fim de obter o máximo de conversão e seletividade ao azoto. Os catalisadores foram sintetizados pela técnica de impregnação por evaporação de solvente, impregnação sucessiva e por fotodeposição do metal sobre o suporte. Os ensaios fotocatalíticos foram conduzidos em sistema em escala de bancada, com fonte de radiação do tipo UV-C ou UV-A, 64 mg de catalisador com 100 mL de solução de NO3- com concentração de 100 mg.L-1 tendo H2(g) ou ácido fórmico como agente redutor. Os catalisadores de Ag/TiO2 apresentaram boa atividade, em média de 450 mgNO3-.gcat-1.h-1 (com 75% de conversão do NO3-), porém com alta seletividade a amônia, cerca de 13,6%. Enquanto que os catalisadores de Ag/Zeólita apresentaram menor atividade, média de 45,5 mgNO3-.gcat-1.h-1 com alta seletividade a N2(g) e baixa seletividade a amônia, cerca de 2%. Os catalisadores de Ag/TiO2 e Ag/Zeólita foram caracterizados por: microscopia eletrônica de varredura (MEV); difratometria de raios-X (DRX); espectroscopia FTIR; espectrofotometria de absorção atômica (AAS) e análise da área superficial específica e do volume de poros. Os catalisadores suportados em estireno-divinilbenzeno ou em alumina não apresentaram atividade fotocatalítica significativa. A utilização de compósitos com polianilina (PANI) não aumentou a atividade ou seletividade dos catalisadores. A caracterização por DRX possibilitou a identificação do suporte e a presença de prata, confirmada na MEV e no AAS; O método de preparação não mostrou diferença quanto à conversão para N2(g), porém os suportes apresentaram diferenças na atividade e seletividade. Os resultados são promissores para continuação das pesquisas com modificações da titânia e da zeólita.