“Inteligência Artificial: A Nova Fronteira da Ciência Brasileira”
19 a 24 de outubro de 2020
Trabalho 13523
| ISSN | 2237-9045 |
|---|---|
| Instituição | Universidade Federal de Viçosa |
| Nível | Graduação |
| Modalidade | Pesquisa |
| Área de conhecimento | Ciências Exatas e Tecnológicas |
| Área temática | Química Analítica |
| Setor | Departamento de Química |
| Bolsa | PIBIC/CNPq |
| Conclusão de bolsa | Sim |
| Apoio financeiro | CNPq, FAPEMIG |
| Primeiro autor | Gabriel Jacomo de Paula Tonon |
| Orientador | CARLOS ROBERTO BELLATO |
| Outros membros | Claudinéia Rosa da Silva Oliveira |
| Título | Avaliação da atividade fotocatalítica do compósito magnético de TiO2-óxidos mistos de MgZnAl/Fe obtidos de hidróxido duplo lamelar para degradação de fenol |
| Resumo | O TiO2 é um dos materiais semicondutores mais apropriado para ser utilizado como um fotocatalisador no processo de fotocatálise heterogênea. No entanto, a eficiência na degradação de contaminantes orgânicos em água com o TiO2 pode ser melhorada através da síntese de compósitos. Estudos recentes têm mostrado que a formação de compósitos de argilas aniônicas conhecidas como hidróxidos duplos lamelares (HDLs) com TiO2, proporciona um aumento significativo na degradação de contaminantes orgânicos. Assim o objetivo deste trabalho foi sintetizar o Hidróxido Duplo Lamelar de MgZnAl com diferentes proporções de zinco (Zn) que compõe o HDL de MgZnAl, de TiO2 (TiO2/MgZnAl) e a incorporado do óxido de ferro (Fe/TiO2/MgZnAl), o que o torna paramagnético. O compósito de Fe/TiO2/MgZnAl na sua forma calcinada teve sua eficiência avaliada na fotodegradação do fenol. A síntese do compósito Fe/TiO2/MgZnAl foi feita com o HDL numa razão molar (Zn+Mg):Al:Ti igual a 2:1:1 em presença de NaOH e Na2CO3, utilizando o método de coprecipitação a pH variável. O material sintetizado foi calcinado a 500 ºC por 4 horas em forno mufla. O estudo de fotodegradação do fenol foi feito em um reator fotoquímico anular, constituído por uma lâmpada de vapor de mercúrio de 125W (sem o bulbo protetor), envolvido por um cilindro de vidro. O compósito fotocatalisador calcinado foi designado pela fórmula TiO2/MgZnAl-R, onde R representa o valor aproximado dá razão molar em porcentagem de Zn2+ em substituição a Mg2+ de 0, 1, 5, 10 ou 15%. A melhor proporção de TiO2 incorporado ao HDL (TiO2/MgZnAl-5) foi avaliada em mols de Ti (0,5; 1,0; 1.5; 2,0 e 3,0), sendo o produto designado como Y-TiO2/MgZnAl-5, no qual Y indica o conteúdo de Ti. A quantidade de mol de Fe no 0,5-TiO2/MgZnAl-5 foi avaliada de 0,25; 0,5, 0,75 e 1,0 mol de Fe, respectivamente. O magneticamente recuperado catalisador foi rotulado de Z-Fe/TiO2/MgZnAl-5, onde Z = 0,25; 0,5; 0,75 e 1,0 mol de Fe. O catalisador foi avaliado na fotodegradação de 300 mL de solução de fenol 50 mg L-1, pH = 5,2 (natural da solução), na presença de 300 mg do catalisador, sendo inicialmente mantido sob agitação por 60 min para atingir o equilíbrio de adsorção e posteriormente por mais 360 min sob irradiação. Em intervalos de tempos de 60 mim foram retiradas alíquotas de 3 mL da solução do fenol e analisada por Cromatografia Líquida de Alta Eficiência. O catalisador 0,5-TiO2/MgZnAl-5 apresentou após 360 min de reação uma eficiência na remoção de fenol de 83,71%. A incorporação de óxido de ferro (Fe) no compósito melhorou seu desempenho fotocatalítico, sendo que o 1,0-Fe/0,5-TiO2/MgZnAl-5 removeu 99% do fenol. Os estudos de reutilização do 1,0-Fe/0,5-TiO2/MgZnAl-5 mostraram uma diminuição na eficiência fotocatalítica de 99%, 90%, 89%, 86% e 74%, do primeiro ao quinto ciclo de reutilização, respectivamente. O catalisador pode ser facilmente separado da solução aquosa para reutilização por simples aplicação de um campo magnético externo. |
| Palavras-chave | Degradação de fenol, TiO2 fotocatálise, Hidróxido duplo lamelar. |
| Forma de apresentação..... | Painel |
| Link para apresentação | Painel |
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