Aplicação de oxidação eletroquímica avançada na eliminação de atenolol : reatores de simples e duplo compartimento - Heberle, Alan Nelson Arenhart (2021)
Esta tese de doutorado avaliou a influência de diferentes parâmetros operacionais visando otimizar a oxidação eletroquímica avançada (OEA) do Atenolol (ATN) em um reator de compartimento simples, como i) o material de ânodo, diamante dopado com 2500 mg/kg de boro suportado em nióbio (Nb/DDB2500) ou Ti/TiO2(70%)RuO2(30%); ii) a concentração do eletrólito de suporte sulfato de sódio de 0,014, 0,028 e 0,056 M (2, 4 e 8 g/L, respectivamente); iii) a densidade de corrente aplicada (5, 10, 20, 30 e 40 mA/cm²); iv) a adição de membranas Nafion®117, HDX200 e AMHPP no reator de compartimento simples, originando os reatores de compartimento duplo. Além disso, ensaios de voltametria foram empregados para avaliar o mecanismo de degradação do ATN. Os resultados evidenciaram que o ATN é efetivamente oxidado, por via direta e indireta, por meio da eletrogeração de radicais hidroxila (HO•) e radicais sulfato (SOସ •ି) em eletrodos de Nb/DDB2500. No entanto, em eletrodos do tipo ânodos dimensionalmente estáveis (ADE®) de Ti/TiO2(70%)RuO2(30%) a oxidação do ATN ocorre apenas por via indireta, pelos radicais HO• e SOସ •ି, devido à atividade do eletrodo para a reação de evolução de oxigênio (REO). O emprego das membranas entre os eletrodos proporcionou alterações nas características químicas das soluções em tratamento, especialmente no pH e condutividade elétrica. A membrana catiônica Nafion®117 permitiu a passagem do ATN entre os compartimentos, as membranas aniônicas HDX200 e AMHPP evitaram o transporte da molécula de ATN, porém houve fluxo de intermediários e/ou desprendimento de moléculas orgânicas provenientes da degradação das membranas aniônicas. A adição das membranas, conforme proposto pelo modelo estudado, não apresenta ser viável, pois o fluxo de moléculas orgânicas através das membranas e, principalmente, a degradação das membranas aniônicas utilizadas podem limitar o processo. Portanto, neste trabalho a maior degradação e mineralização do ATN foi alcançada com o reator de compartimento simples, aplicando-se as densidades de corrente de 30 e 40 mA/cm², com as concentrações de 0,014 e 0,056 M de Na2SO4 e com o eletrodo Nb/DDB2500. Nessas condições experimentais foi possível alcançar uma degradação de 100% e mineralização de 75% em 150 min de tratamento.