CONFECÇÃO DE FILTROS CERÂMICOS CATALÍTICOS ATRAVÉS DE DIFERENTES MÉTODOS VISANDO A DEGRADAÇÃO DE CORANTES

Eduardo Souza da Cunha, Raul Fernando de Mello Peters, Pâmela Andrêa Mantey dos Santos, Ênio Leandro Machado, Adriane Lawisch Rodríguez

Resumo


Materiais cerâmicos porosos possuem diversas aplicações tais como isolantes térmicos, filtros, membranas e suportes para catalisadores sendo obtidos através de métodos como gelcasting ou sacrifício template. Este trabalho tem como objetivo a produção de filtros cerâmicos porosos, através dos métodos já citados. A cerâmica obtida servirá como suporte para fotocatalisador dióxido de titânio (TiO2), a ser utilizado para o tratamento de corantes, por meio de fotocatálise heterogênea. A metodologia para a produção das cerâmicas obtidas por gelcasting ocorreu através da preparação da barbotina, sendo a fase sólida (55% m/m) contendo argila, amido de milho, torta de tabaco, areia verde, caule de girassol e fase líquida (45% m/m), seguido pelas etapas de gelificação, secagem e sinterização. Os materiais obtidos foram lixados para aumentar a exposição dos poros para posterior impregnação do TiO2. Já para o método de sacrifício template foram realizadas duas formulações: 100% argila e 97% argila adicionado de 3% torta de tabaco, oriunda da extração do óleo para biodiesel. Para cada uma destas formulações foi realizada a mistura dos sólidos, adição de água, peneiramento (80 mesh) e prensagem, seguido das etapas de secagem e sinterização. A síntese do TiO2 foi realizada a partir do precursor tetraisopropóxido de titânio IV, pelo método sol-gel. A impregnação dos suportes cerâmicos foi realizada manualmente, em uma suspensão com 5 g do TiO2 disperso em 100 mL de água deionizada. Em seguida, as amostras passaram por tratamento térmico em um forno-mufla, a 600 °C, durante 1 hora. Para os ensaios de fotodegradação do azul de metileno (concentração de 5 mg L-1) foi utilizado um reator vertical, contendo uma lâmpada UVC, onde os materiais cerâmicos foram dispostos de maneira a se obter uma melhor incidência de radiação para melhor eficiência da fotocatálise. A cada 10 minutos, durante uma hora, foi retirada uma amostra de azul de metileno para avaliação de sua degradação, a qual foi mensurada em um espectrofotômetro. Para as cerâmicas produzidas via gelcasting, foi obtido um percentual de degradação do azul de metileno de aproximadamente 69%, 45% e 23%, para a 1ª, 2ª e 3ª análise, respectivamente. A menor eficiência de degradação, a partir da 1ª análise, pode ter sido ocasionado pelo efeito de adsorção exercido pelo corante no material cerâmico. Já para o método de sacrifício template, para a formulação com 100% argila, foi observado que os valores de degradação do corante obtidos foram semelhantes nas 3 análises, sendo de ~81%. Para formulação 97% argila + 3% torta de tabaco, o maior percentual de degradação do corante foi de ~76%. A partir dos resultados obtidos nos ensaios de fotodegradação, conclui-se que os materiais cerâmicos porosos produzidos permitem que o TiO2 possa ser impregnado, sendo eficiente para a descoloração do corante. Ressalta-se a importância da utilização de resíduos industriais e agroindustriais na produção dos filtros cerâmicos, valorando-os e evitando que sejam descartados de maneira incorreta, causando danos ao meio ambiente.


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