Catalisadores heterogêneos a base de Fe3+ suportados em matrizes biopoliméricas, para aplicação na remoção do bisfenol A em solução via processo de oxidação avançada tipo Fenton modificado

• Ano de defesa: 2018
• Autor(a) principal: Bezerra, Diego da Silva
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade do Estado do Rio de Janeiro; Centro de Tecnologia e Ciências::Instituto de Química; BR; UERJ; Programa de Pós-Graduação em Química
• Palavras-chave em Português: Fenton Process; Fenton heterogeneous; Heterogeneous Catalysts; Bisphenol A; Advanced Oxidation Process; Water treatment; Biopolymers; Degradation of organic compounds; Processos Fenton; Fenton heterogêneo; Catalisadores Heterogêneos; Bisfenol A; Processos de Oxidação avançada; Tratamento de água; Biopolímeros; Degradação de compostos orgânicos; CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA
• Link de acesso: http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/15660

A poluição da água é uma questão ambiental de nível global a ser enfrentada nos dias atuais e entre os contaminantes da água, os compostos orgânicos ocupam papel de destaque. Diversos destes compostos apresentam alta toxicidade mesmo em concentrações baixas, despertando o interesse por novas tecnologias capazes de removê-los com eficiência. Entre várias tecnologias existentes para remover poluentes orgânicos da água, se encontram os processos de oxidação avançada, se destacando destes o processo Fenton devido a diversas vantagens que possui, porém, o processo Fenton apresenta algumas limitações, entre elas, a necessidade de se operar em valores de pH próximo a 3 e a geração de lodo no processo. Catalisadores heterogêneos a base de ferro suportado em diversas matrizes (zeólitas, fibras, sílica, carvão ativo, etc) tem se destacado como uma forma de superar estas limitações, além de ser facilmente recuperado e reutilizado ao final do processo. Este trabalho teve como objetivo sintetizar catalisadores heterogêneos a base de ferro suportado em biopolímeros (alginato, carboximetilcelulose, quitosana e goma xantana), aplicá-los na remoção do composto bisfenol A em solução em diversos valores de pH, com interesse especial no valor neutro ou próximo à neutralidade, bem como estudar as variáveis operacionais da reação (concentração de H2O2, dosagem de catalisador, pH, tempo e concentração de BFA) e capacidade de reciclo do catalisador. Os resultados obtidos neste estudo demonstraram que é possível realizar a remoção do bisfenol A em solução, operando a pH próximo a neutralidade (pH = 6,00) com alta eficiência. Foram preparados os catalisadores Alg-Fe3+, QuiGa-Fe3+ e CMC-Fe3+, contidos na literatura e desenvolvidos os catalisadores CMCGX-Fe3+, AlgCMC- Fe3+, AlgGX-Fe3+. O estudo permitiu selecionar o catalisador AlgCMC-Fe3+ como o melhor para continuidade deste estudo, este catalisador foi eficiente na remoção do BFA em solução, alcançando eficiência de remoção de 100% de BFA 2,00 mg/L em um intervalo de 2 h de reação, com capacidade de reciclo de até três vezes com mesma eficiência. Para concentração de 5,00 mg/L de BFA, foi possível garantir eficiência de remoção maior que 80% em um intervalo de 4 h de reação, com capacidade de reciclo de até duas vezes. No terceiro reciclo foi obtido eficiência de remoção de 61%. Para a concentração de 10,00 mg/L de BFA, foi possível obter entre 45 e 60% de remoção em 4 h de reação, com capacidade de reciclo de até três vezes. O estudo revelou que as melhores condições para remoção de BFA com alta eficiência de remoção (80 - 100%) em solução são: 53,00 mmol/L de H2O2, 4,000 g/L de esferas de catalisador AlgCMC-Fe3+, pH = 4,00 a 7,00, T = 25 oC, agitação de 100 rpm e concentração de BFA abaixo de 5,00 mg/L (ppm). Estes resultados mostram-se bastante eficazes considerando que as concentrações de BFA encontradas em águas contaminadas variam de ng/L (ppt) a mg/L (ppm).