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