Reaproveitamento de garrafas PET para construção de reatores fotocatalíticos na remoção e degradação do corante têxtil Red Direct 83: Estudo cinético, de equilíbrio, termodinâmico e reuso

Abstract

Nos últimos anos, o aumento da poluição nos corpos hídricos, devido a despejos inadequados de efluentes industriais, e em especial do setor têxtil, aliado a mudança nos padrões de consumo da população, resultou em um aumento significativo no interesse por métodos ambientalmente amigáveis para a remoção de corantes, com o objetivo de permitir processos de tingimento têxtil mais sustentáveis. Neste estudo, placas de PET, recicladas de garrafas plásticas, foram recobertas com um filme de TiO2, adsorvente não tóxico de baixo custo e de alta eficiência, utilizando a técnica washcoating de recobrimentos sucessivos, e foram aplicadas na remoção do corante azo Red Direct 83 por meio de um processo de adsorção. Os estudos de equilíbrio de adsorção em batelada foram acompanhados ao longo de 24 horas, nas temperaturas de 10ºC, 20ºC e 30ºC, o estudo termodinâmico, avaliado na concentração de 25 mg. L-1 e o estudo cinético foi realizado ao longo de 12 horas, na temperatura de 20ºC e 25 mg. L-1 . O comportamento de adsorção do Red Direct 83 foi adequadamente descrito pelo modelo de Freundlich. O processo de adsorção demonstrou ser espontâneo termodinamicamente a temperaturas próximas do ambiente, conforme indicado pelo valor negativo da mudança de energia livre de Gibbs (∆G) de -1401,54 kJ/mol. Os estudos cinéticos mostraram que o modelo de Elovich se ajusta bem aos dados obtidos para a adsorção do Red Direct 83, com valores de R² superior a 0,98. A metodologia de regeneração/reuso empregando fotocatálise na placa de PET/TiO2, adsorvido com o corante, foi realizada por 3 horas, sob influência de radiação UV solar e artificial. As placas regeneradas foram, então, utilizadas para adsorver o Red Direct 83 cinco vezes, mantendo uma eficiência de remoção do estável e acima de 40%. e mantendo a capacidade máxima adsortiva estável. A eficiência de remoção sob radiação UV artificial e solar, também foi avaliada e, se mostrou satisfatória, e apontou para eficácia da metodologia proposta para remoção do corante em questão.