Consultar: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química

Título [PT]: Efeito do suporte na degradação fotocatalítica de efluente têxtil
Autor(es): Fernanda de Freitas Brites
Palavras-chave [PT]:

Eefluente têxtil. Tratamento fotocatalítico. Fotocatálise. Catalisador suportado. Catalisador imobilizado. Brasil.

Nádia Regina Camargo Fernandes-Machado [Orientador] - UEM Veronice Slusarki Santana [Co-orientador] - UEM Maria Angélica Simões Dornellas de Barros - UEM Andréia Cristina Furtado

Resumo: O efluente têxtil é um agente potencialmente poluidor. Este efluente contém compostos orgânicos tóxicos de coloração característica, recalcitrantes e de difícil remoção por tratamento convencional. Em função do grande volume de efluente têxtil gerado, de sua composição diversificada e da peculiaridade das técnicas de tratamento destes, os Processos Oxidativos Avançados (POAs) tornaram-se uma alternativa promissora para o tratamento deste efluente, em particular a fotocatálise heterogênea. Este trabalho objetivou a aplicação da fotocatálise heterogênea no tratamento de efluente têxtil in natura e sintético (solução de corante Azul Reativo 222, à concentração de 10 e 100 mg.L-1), utilizando radiação artificial UV-Vis, potência de 250 W, durante 5h e como catalisadores: 5 e 10% (m/m) de Nb2O5 e ZnO suportados em carvão ativo e zeólita NaX e TiO2, com e sem tratamento térmico, Nb2O5 e ZnO imobilizados em lâminas de vidro. Os catalisadores suportados e imobilizados foram primeiramente caracterizados para identificar as propriedades estruturais, texturais e morfológicas. Esses catalisadores foram utilizados na degradação fotocatalítica da solução de corante sintético com diferentes concentrações (10 e 100 mg.L-1). Os fotocatalisadores que obtiveram melhor desempenho foram utilizados no tratamento do efluente têxtil de lavanderia in natura. Entre os óxidos estudados, ZnO/NaX foi o fotocatalisador mais eficiente. 10%ZnO/NaX atingiu 99% de descoloração e 81% de degradação para a solução de 10 mg.L-1 de corante sintético, em 5h de reação. O fotocatalisador com 10%Nb2O5/NaX reduziu a cor em 96% e mineralizou a solução de corante de 10 mg.L-1 em 44%. As soluções diluídas foram mais facilmente degradadas, seguindo cinética de pseudo-primeira ordem, enquanto que a degradação das soluções concentradas foi menor, com aparente cinética foi menor, com aparente cinética de ordem zero. Os fotocatalisadores 5% e 10%ZnO/NaX e 10%Nb2O5/NaX também obtiveram bons resultados na degradação do efluente industrial de lavanderia in natura. Dentre estes, 10%ZnO/NaX descoloriu 89% e mineralizou 80% do efluente têxtil. Os testes com catalisadores impregnados em lâminas de vidro mostraram que ZnO, TiO2 sem tratamento térmico e TiO2 calcinado a 1000 °C por 10 horas tiveram desempenho fotocatalítico semelhante. No entanto, ZnO mostrou-se mais eficiente do que o TiO2 na descoloração do corante: aproximadamente 93% e 63% em 10 e 100 mg.L-1 respectivamente. Abstract: Textile effluents are potential polluting agents. These effluents contain toxic organic compounds, with characteristic color, which are recalcitrant and difficult to remove by conventional treatment. Due to the large volume of textile effluents, to their diverse composition, and to the peculiarity of their treatment techniques, Advanced Oxidation Processes (AOPs) have become a promising alternative for the treatment of these effluents, particularly heterogeneous photocatalysis. This work aimed at applying heterogeneous photocatalysis in the treatment of synthetic (Reactive Blue 222 dye solution, at concentrations of 10 and 100 mg.L-1) and raw textile effluents, using artificial UV-Vis radiation (250 W for 5h) and catalysts: 5 and 10% (m/m) Nb2O5 and ZnO, supported on activated carbon and zeolite NaX, and TiO2 (with and without thermal treatment), ZnO, and Nb2O5, immobilized on glass slides. The supported and immobilized catalysts were first characterized to identify the structural, textural, and morphological properties. The catalysts were then used in the photocatalytic degradation of synthetic dye solution at different concentrations (10 and 100 mg.L-1). The photocatalysts that presented better performance were used in the treatment of raw textile effluent from industrial laundry. Among the studied oxides, ZnO/NaX was the most efficient photocatalyst. 10% ZnO/NaX reached 99% decolorization and 81% degradation of the 10 mg.L-1 synthetic dye solution after 5 h of reaction. The photocatalyst with 10% Nb2O5/NaX reduced color by 96% and the 10 mg.L-1 dye solution was 44% mineralized. Diluted solutions were more easily degraded, following pseudo-first order kinetics, whereas the degradation of concentrated solutions was lower, with apparent zero order kinetics. The photocatalysts 5% and 10% ZnO/NaX and 10% Nb2O5/NaX also showed good results in the degradation of raw effluent from industrial laundry. Among these, 10% ZnO/NaX decolorized the textile effluent by 89% and mineralization reached 80%. The tests with catalysts impregnated on glass slides showed similar photocatalytic performance for ZnO, TiO2 without heat treatment, and TiO2 calcined at 1000°C for 10 hours. However, ZnO was more effective than TiO2 in decolorizing the dye: about 93% and 63% for 10 and 100 mg.L-1, respectively.

Idioma: Português Data de Publicação: 2011 Local de Publicação: Maringá, PR Orientador: Prof.ª Dr.ª Nádia Regina Camargo Fernandes-Machado Co-Orientador: Prof.ª Dr.ª Veronice Slusarski Santana Instituição: Universidade Estadual de Maringá. Centro de Tecnologia. Departamento de Engenharia Química Nível: Dissertação (mestrado em Engenharia Química)/ UEM: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química

Responsavel: beth
Categoria: Aplicação
Formato: Documento PDF
Arquivo: Dissertação_corrigida após defesa_windows7.pdf
Tamanho: 9166 Kb (9386038 bytes)
Criado: 31-05-2011 12:14
Atualizado: 29-02-2012 10:46
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