Estudo da degradação do paracetamol utilizando um fotorreator estruturado com folhas de latão

Abstract

Nos dias atuais, existe uma grande preocupação com a presença de poluentes emergentes no meio ambiente por serem substâncias que ainda não possuem regulamentação junto aos órgãos ambientais. Dentre esses tipos de poluentes destacam-se os fármacos, que estão cada vez mais presentes no meio ambiente em virtude do desenvolvimento do setor industrial e do crescente consumo de medicamentos. Diante da baixa eficiência da remoção desses contaminantes pelos tratamentos convencionais, os processos oxidativos avançados (POAs) surgem como um complemento ou alternativa mais eficiente. Dentre os POAs, a fotocatálise heterogênea vem ganhando destaque na degradação de compostos farmacêuticos. O presente trabalho propôs o estudo da fotodegradação do analgésico Paracetamol utilizando um fotorreator estruturado com placas de latão revestidas com óxido de zinco. As placas de latão utilizadas como substrato foram preparadas com dimensões de 18x2 cm e foram revestidas com uma suspensão de óxido de zinco mediante a técnica de dipcoating. O fotocatalisador foi caracterizado mediante técnicas de Difração de Raios-X (DRX), Espectroscopia de Reflectância Difusa (DRS) e Microscopia Eletrônica de Varredura com espectroscopia por dispersão de energia (MEV-EDS) pelos quais foi possível comprovar a formação das nanopartículas de óxido de zinco. Os experimentos de fotodegradação foram realizados mediante exposição à radiação UVA/UVB durante 6 horas tomando como base um planejamento fatorial experimental 2² com o ponto central em triplicata, no qual foi estudado a influência das variáveis pH (5, 7 e 9) e razão massa de catalisador/área de placa irradiada (1 mg.cm-², 1,5 mg.cm-² e 2 mg.cm-²). O melhor resultado sob as condições de pH 5 e razão 2 mg.cm-² atingiu uma degradação de 94,98%. Essa condição também foi empregada separadamente em ensaios sob radiação solar,visível e UVC, sendo observada uma menor eficiência (77,92%) em comparação a radiação UVA/UVB (94,98%). Os experimentos de reuso do fotocatalisador evidenciaram uma baixa perda de reatividade, cerca de 7,04%, das placas após 5 ciclos reacionais. O modelo cinético proposto por Langmuir-Hinshelwood se ajustou bem aos dados cinéticos, com um coeficiente de correlação (R²) de 0,9699. Os testes de toxicidade determinaram o efeito toxicológico do efluente após os experimentos de fotodegradação, indicaram a ausência de compostos mais tóxicos do que o efluente inicial. O sistema reacional proposto se mostrou eficiente na fotodegradação do paracetamol.