Resumo
Com o aumento da poluição dos corpos hídricos, a qualidade das águas vem sendo cada vez mais discuta por pesquisadores de todo o mundo, uma vez que os tratamentos convencionais não removem substâncias de difícil degradação descartadas todos os dias de forma descontrolada e sem nenhuma preocupação. Dessa forma, os Processos Oxidativos Avançados (POA), em especial a fotocatálise heterogênea com TiO2, têm aparecido como uma excelente alternativa para o tratamento de resíduos e substâncias orgânicas recalcitrantes, presentes em efluentes aquosos em baixas concentrações, principalmente em razão da sua elevada eficiência na degradação química frente a substratos resistentes. O uso de fotocatalisadores suportados tem sido a estratégia preferencial na fotocatálise heterogênea, uma vez que a separação do material fotoativo do meio reacional é difícil e dispendiosa. E o formato esférico é preferencialmente desejado por apresentar a vantagem de uma melhor caracterização superficial, permitindo o estabelecimento de parâmetros geométricos úteis para reprodutibilidade do processo e para comparações. Neste trabalho, foram produzidas esferas de TiO2 suportado em alumina (TiO2/Alumina) através do por geração de gotas para sua utilização em fotocatálise heterogênea.método
Introdução
As questões relacionadas à qualidade das águas vêm sendo bastante discutidas, tendo em vista que se trata de um recurso natural imprescindível nas mais diversas atividades humanas e da natureza. Porém, com a grande poluição causada pelo o homem e a deficiências nos processos convencionais de tratamento de água de abastecimento, novas tecnologias estão sendo cada vez mais estudas (SOUZA, 2009). Os Processos Oxidativos Avançados (POA) têm aparecido como uma excelente alternativa para o tratamento de resíduos e substâncias orgânicas recalcitrantes, presentes em efluentes aquosos em baixas concentrações (ng.L-1 e μg.L-1), principalmente em razão da sua elevada eficiência na degradação química frente a substratos resistentes (HUANG et al., 1993; MIHAYLOV, 1993).
O dióxido de titânio é o fotocatalisador mais ativo e mais utilizado na fotocatálise heterogênea para a degradação de compostos orgânicos presentes em águas e efluentes Isso se deve ao seu baixo custo, foto-estabilidade, não toxicidade, insolubilidade em água, estabilidade química em uma ampla faixa de pH, a possibilidade de sua imobilização em alguns suportes e sua ativação através da luz solar (ANDREOZZI et al., 1999). Entretanto a recuperação do TiO2 após as reações é um dos grandes desafios da sua utilização em suspensão no tratamento fotocatalítico de efluentes, isso pelo fato do mesmo ser um pó muito fino (TEIXEIRA e JARDIM, 2004). A imobilização do TiO2 num suporte é uma forma de superar este problema, pois oferece facilidade de recuperação e reutilização (CRISTINO, 2011). O uso do fotocatalisador suportado, por sua vez, apresenta algumas vantagens, como não precisar ser recuperado no final do processo, além de um manuseio mais fácil, uma vez que sua forma comercial se assemelha a um talco branco e fino (TEA e LEE, 2005).
Na imobilização do TiO2, inúmeros tipos de nanocompósitos de polímero/TiO2 têm sido preparados pela simples mistura das nanopartículas de TiO2 na matriz polimérica. A alumina tem grande importância na imobilização e no suporte catalítico de vários catalizadores por causa da sua elevada área superficial, volume dos poros e atividade catalítica. Assim como a quitosana, que vem sendo usada como suporte e molde de diversos materiais. Porém, pouco tem se estudado a imobilização de TiO2 em esferas para uso em fotocatálise (SUWANCHAWALIT et al.,2009). O formato esférico é preferencialmente desejado por apresentar a vantagem de uma melhor caracterização superficial, permitindo o estabelecimento de parâmetros geométricos úteis para reprodutibilidade do processo e para comparações, além de aspectos como otimização de empacotamento em reatores e dispositivos de filtração. Para a produção de esferas, o principal método utilizado é por geração de gotas. Nesta técnica uma solução aquosa de algum precursor metálico e um polímero ou surfactante catiônicos são previamente preparados e misturados. As gotas podem ser geradas com um auxílio de uma seringa, uma bureta, conta gotas ou uma bomba peristáltica (RAJENDRAN e BHATTACHARYA, 1999; NASCIMENTO et al., 2008).
Devido a todas as propriedades atrativas desses materiais, a utilização da alumina como suporte, quitosana como molde e o TiO2 como fotocatalisador, a junção desses três materiais na forma esférica se torna promissor para uso em fotocatálise heterogênea em meio aquoso. Este material demonstra um potencial elevado na degradação de micropoluentes orgânicos de difícil degradação, presentes em efluentes aquosos que mesmo em baixas concentrações apresentam potencias riscos à saúde humana e graves impactos a natureza (ANDREOZZI et al., 1999). Desta forma, o presente trabalho tem como objetivo principal produzir esferas de TiO2/Alumina que possam ser empregadas no tratamento de água através da fotocatálise heterogênea.
Autores: Ediano Duarte de Lima; Anna Paula Ramos Barros; Maria Virgínia da Conceição Albuquerque; Josivaldo Rodrigues Sátiro e Wilton Silva Lopes.
