Fotocatálise heterogênea nas regiões do UV-Vis: preparação, caracterização e imobilização de fotocatalisadores de TiO₂/CuO e análise do processo de degradação do Remazol Black 5

Abstract

A industrialização e o crescimento populacional aumentaram consideravelmente a quantidade de compostos orgânicos poluentes presentes no meio ambiente. Uma das maiores indústrias responsáveis pela contaminação de recursos hídricos no Brasil é a indústria têxtil, devido ao uso de diferentes materiais utilizados para a confecção de roupas. Diante do exposto, este trabalho teve como objetivo principal o uso da fotocatálise heterogênea para degradar e/ou mineralizar um dos principais corantes têxteis, o remazol black 5 (RB5). Para tanto, foi utilizado nanoparticulas de TiO₂ e CuO/TiO₂. Entretanto, a utilização deste fotocatalisador apresenta algumas limitações: a fotoativação na região visível; e a dificuldade de recuperação destas nanopartículas ao final do processo. Visando superar esses problemas, foram analisados a impregnação de óxido de cobre sobre o TiO₂ e a imobilização destas nanoparticulas em suportes de Politereftalato de etileno (PET). Os fotocatalisadores a base de CuO/TiO₂ foram impregnados pelo método de impregnação incipiente. E a técnica de washcoating foi utilizada para impregnar as nanopartículas de TiO₂ sobre o PET. Além disso, também foi investigado o efeito da temperatura de calcinação do TiO₂ .Todos os fotocatalisadores foram caracterizados por análise termogravimétrica, espectrofotometria UV-vis – Reflectância Difusa, absorção atómica, difração de raios-X, adsorção e dessorção de nitrogênio e espectroscopia de Raman. Os testes de fotodegradação, com duração de 180 minutos com 30 minutos iniciais com ausência de luz, foram realizados com uma irradiação equivalente a 1 SOL, a concentração inicial do corante foi de 25ppm e pH ajustado a 4 no inicio da reação. Os testes de fotodegradação do RB5 foram analisados pelas técnicas de espectrometria de UV-Vis e Carbono Orgânico Total (COT). Obtendo degradações superiores ao 90% para o TiO₂ sem tratamento.