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

Eduardo Souza da Cunha, Gustavo Lawisch Schafer, Pâmela Andréa Mantey dos Santos, Adriane de Assis Lawisch Rodriguez

Resumo


As cerâmicas porosas possuem elevado potencial para utilização em diversas aplicações, como filtros, suporte para catalisadores, isolantes térmicos, materiais para proteção contra fogo, queimadores de gás, entre outros. Elas podem ser obtidas através de diferentes métodos, como réplica e o gel-casting. Através destas prerrogativas o presente trabalho visa à produção de um material cerâmico poroso, através dos métodos de réplica e gel-casting, para suporte de catalisador nanoestruturado (TiO 2 ), objetivando a degradação de corantes, por meio de fotocatálise. A metodologia para a produção das cerâmicas porosas através da técnica de réplica utilizando a Luffa cylindrica ocorreu da seguinte forma: realizou-se o corte da esponja vegetal, tratamento, impregnação da barbotina, secagem em estufa e sinterização com patamar de 1175°C por 120 minutos. Já para o método gel-casting realizou-se a preparação da barbotina, com argila vermelha e outros materiais como o tabaco energético, amido de milho e o caule de girassol (formadores de poros), etapas de gelificação, secagem e sinterização em temperatura de 1175°C por 120 minutos. Após a preparação dos materiais cerâmicos pelos métodos citados, foi feita a síntese do dióxido de titânio, a partir do tetraisopropóxido de titânio IV e isopropanol P.A. A impregnação das cerâmicas porosas foi realizada a partir de uma suspensão com 5 g do catalisador TiO 2  produzido, em 100 ml de água deionizada. Em seguida, as amostras passaram por tratamento térmico em um forno-mufla, a 600 °C, durante 1 hora. Os ensaios de degradação dos corantes foram realizados em um reator fotocatalítico de duas maneiras: de forma que a luz UV incidisse no efluente no qual a cerâmica porosa estava posicionada (com borbulhamento de ar) ou de maneira que o ozônio fosse borbulhado ao sistema (sem incidência de UV). Foram utilizados dois reticulados cerâmicos para comparação dos ensaios fotocatalíticos, uma sem impregnação de TiO 2  e outra com impregnação do mesmo. Como efluente, foi utilizado uma molécula modelo, o azul de metileno, com concentração de 5 mgL -1.  A cada 10 minutos durante uma hora retirou-se uma amostra de efluente para avaliação da degradação, em um espectrofotômetro modelo V-1200 da Pró-Análise, utilizando o comprimento de onda de 665 nm. A partir das cerâmicas obtidas através da técnica de réplica observou-se que a maior degradação do azul de metileno ocorreu para o material cerâmico impregnado com TiO 2  (75%)  no sistema com Ozônio borbulhando. Em relação ao método gel-casting, as cerâmicas obtidas apresentaram elevada porosidade.  As cerâmicas impregnadas com TiO 2  apresentaram uma absorbância maior do que as não impregnadas em torno de 22,5 %. Ainda foi realizado outro teste, onde as cerâmicas foram lixadas para aumentar a área de absorção do TiO 2  e observou-se uma eficiência de degradação de aproximadamente 80 %. Através da análise dos dados obtidos, observou-se, que os materiais obtidos permitem que o TiO 2  possa ser impregnado, fazendo com que o efluente percorre facilmente pelo mesmo, permitindo a ocorrência da fotocatálise para degradação do mesmo. Observou-se ainda que, após o primeiro uso do material cerâmico para fotocatálise, ocorreu uma possível saturação do material, diminuindo a eficiência de degradação do azul de metileno. Futuramente, serão realizados ensaios nos materiais produzidos em ambas as técnicas de obtenção de cerâmica porosa, em todas as configurações propostas do ensaio de fotodegradação. 

 


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