Síntese, caracterização e aplicação do Nanocompósito de Palygorskita/Dióxido de Titânio na degradação fotocatalítica de corantes têxteis

• Ano de defesa: 2021
• Autor(a) principal: Assis, Mikaely Lizandra Moreira de
• Orientador(a): Huitle, Carlos Alberto Martinez
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal do Rio Grande do Norte
• Programa de Pós-Graduação: PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM QUÍMICA
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Corantes têxteis; Azul de Novacron; Amarelo de Novacron; Fotocatálise; TiO2; Palygorskita
• Link de acesso: https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/33302

Um dos maiores problemas ambientais é decorrente da atividade industrial, em que ocorre a contaminação dos recursos hídricos com resíduos pós produção, ocasionando efeitos adversos ao ecossistema. Os efluentes de corantes industriais apresentam um grande risco a saúde da biodiversidade, na maioria das vezes, tratase de compostos orgânicos tóxicos, persistentes e de difíceis remoção por tratamentos convencionais, além de se apresentarem como substâncias carcinogênicos. O desenvolvimento ou aprimoramento de técnicas para tratamento de efluente são de grande interesse, visto que se objetiva a busca por rotas de baixo custo e que gerem menos resíduos ou subprodutos tóxicos. Nesse trabalho, a descoloração fotocatalítica dos corantes industriais, azul de Novacron (AZN) e amarelo de Novacron (AMN) foram investigadas usando compósitos à base de TiO2 suportados na palygorskita natural (Pal-Ti10 e Pal-Ti30). O método consistiu em sintetizar os compósitos partindo de uma mistura física do TiO2 (PA) e palygorskita natural na presença de álcool, para impregnação através da calcinação sob condições de temperatura igual a 450 ºC e ar atmosférico. As técnicas de caracterização utilizadas neste trabalho foram: FTIR, DRX, FRX, MEV, análise de tamanho de partícula e potencial zeta. A fotocatálise para o corante AZN foi investigada através da aplicação de um planejamento experimental fatorial 24 , objetivando as melhores condições experimentais e por fim aplicá-las em um outro corante industrial AMN. As concentrações investigadas de AZN foram de 10 ppm e 30 ppm, os compósitos foram sintetizados usando 10 e 30% (m/m) de dióxido de titânio em palygorskita, os dois valores de pH foram em 2,0 e 6,0 e as potências das lâmpadas foram 9 e 18 W. Os testes realizados em: pH 2,0; compósito Pal-Ti30; potência 18 W e 10 ppm de corante, mostraram remoção de 100% da coloração de ambos os corantes em 90 min. O processo de descoloração seguiu o modelo cinético de pseudo-primeira ordem e as constantes aparentes (Kapp) foram de 0,0216 min-1 e 0,0193 min-1 para os corantes AZN e AMN, respectivamente. Os resultados do custo final de tratamento para os testes mostraram que o processo é viável em eficiência e economia. Os resultados de carbono orgânico total (COT) apresentaram mineralização de 61,70% e 58,06% para o AZN e AMN, respectivamente, em 90 min de tratamento e os subprodutos foram detectados por CG-EM.