APLICAÇÃO DE TIO2:CE EM MÉTODOS DE DESCONTAMINAÇÃO DE ÁGUAS RESIDUAIS POR MEIO DE PROCESSOS CONJUNGADOS
Cláudio Roberto Souza
Souza, C.R.
Yagly Grasielle Dos Santos Gomes
Gomes, Y.G.S.
Rívia Aparecida Reinalda Arruda
Arruda, R.A.R.
Kamila Pereira De Amorim
Amorim, K.P.
Mario Junior Godinho
Godinho, M.J.
Leonardo Santos Andrade
Andrade, L.S.
Rosana De Fátima Gonçalves
Gonçalves, R.F.
Maria Rita De Cássia Santos
Santos, M.R.C.
Maria Fernanda Do Carmo Gurgel
Gurgel, M.F.C.
30/09/2023
28-49
2
CIÊNCIAS E TECNOLOGIA DAS ÁGUAS: INOVAÇÕES E AVANÇOS EM PESQUISA - VOLUME 2
Realizar a síntese do óxido de titânio puro e dopado com dez por cento de cério (TiO2:Ce-10%) pelo método dos precursores poliméricos, com calcinação em diferentes temperaturas e avaliar a atividade catalítica desses materiais em reações de degradação do corante orgânico tartrazina (TTZ) por meio dos processos eletroquímico e fotocatalítico, separados e conjugados. A estrutura do TiO2:Ce-10% sintetizado foi caracterizada por difração de raios X (DRX) e microscopia eletrônica de varredura (MEV). O potencial fotocatalítico do TiO2:Ce-10% foi avaliado e comparado ao TiO2 não dopado e ao P25 (fotocatalisador comercial) por meio das técnicas separadas e também conjugadas, em que para o acoplamento das técnicas foram realizadas eletrólises em três densidades de corrente: 10, 30 e 50 mA/cm2. Nas reações de fotocatálise foi observado um melhor desempenho na atividade fotocatalítica do P25, seguido pelo TiO2:Ce-10% e, por fim, pelo TiO2 não dopado, obtendo, respectivamente, uma descoloração de 100%, 45,92% e 33,9% em 60 min, chegando a 71,2% e 57,0% em 120 min, para o TiO2:Ce-10% e o TiO2 não dopado, em reator de fluxo. Esses resultados indicam que a dopagem do TiO2 melhorou o seu desempenho fotocatalítico em relação ao TiO2 não dopado. Nas reações de degradação do corante via processos eletroquímicos, a eliminação da cor foi de 26,2%, 37,9 % e 40,7% para as densidades de corrente 10, 30 e 50 mA/cm2, respectivamente. Neste caso, a eficiência do processo não está apenas relacionada com a remoção da cor, depende também do consumo energético, que foi de 0,26 KWh/g (10 mA/cm2), 0,88 KWh/g (30 mA/cm2) e 1,85 KWh/g (50 mA/cm2), sendo que a densidade de corrente de 30 mA/cm2 foi a que apresentou melhor custo benefício. Para os três catalisadores em estudo, os processos conjugados (fotoeletroquímico) resultaram em melhor desempenho frente aos processos separados, sendo obtidas taxas de descoloração de 100 % (P25), 48,8% (TiO2:Ce-10%) e 39,0% (TiO2) em 60 min, chegando a 73,3% (TiO2:Ce-10%) e 65,5% (TiO2) em 120 min de reação.
Dióxido de titânio, dopagem, fotocatálise heterogênea, eletroquímica, fotoeletroquímica, degradação de corante.
Este capítulo está licenciado com uma Licença Creative Commons Atribuição-NãoComercial-SemDerivações 4.0 Internacional.
O conteúdo do capítulo e seus dados e sua forma, correção e confiabilidade, são de responsabilidade exclusiva do(s) autor(es). É permitido o download e compartilhamento desde que pela origem e no formato Acesso Livre (Open Access), com os créditos e citação atribuídos ao(s) respectivo(s) autor(es). Não é permitido: alteração de nenhuma forma, catalogação em plataformas de acesso restrito e utilização para fins comerciais. O(s) autor(es) mantêm os direitos autorais do texto.