VALORAÇÃO DE RESÍDUOS INDUSTRIAIS PRODUÇÃO DE MATERIAL NANOESTRUTURADO PARA TRATAMENTO DE EFLUENTES INDUSTRIAIS

Resumo

A cerâmica se caracteriza por apresentar algumas propriedades fundamentais para a aplicação, como elevada área superficial, baixa densidade, baixa condutividade térmica, permeabilidade controlada e propriedades mecânicas. Tendo em vista que a produção de cerâmica possui várias aplicações, propôs-se aplicá-la no tratamento de efluentes como matriz para a impregnação de semicondutores fotocatalíticos: dióxido de titânio nanoestruturado e dióxido de titânio comercial. Sendo assim, buscou-se comparar a eficiência dos fotocatalisadores utilizados, através do ensaio de fotodegradação do azul de metileno e da rodamina B. Objetivou-se produzir materiais cerâmicos para suporte fotocatalítico e verificar a eficiência dos fotocalisadores. Para a produção do suporte cerâmico foi realizado um método semelhante ao do sacrifício template, a argila foi moída e peneirada a 80 mesh, depois feita uma mistura de 100% de argila e 10% de água. Após este processo, foi realizado a prensagem do suporte. Em seguida, levado à estufa por 24 horas a 100°C, depois colocado em um forno em uma rampa de 1100°C a 1,5ºC por minuto. O dióxido de titânio nanoestruturado foi obtido pela produção em laboratório pelo método de sol-gel, já o dióxido de titânio adicional foi utilizado da categoria comercial. Para a impregnação do material foi realizada uma solução contendo 40 mL de água Milli Q e 10% de fotocatalisador, equivalente a 4g, a solução foi misturada em um agitador. Após homogeneizada a mistura foi colocada em um aparelho que realiza o processo de dip-coating em uma velocidade constante de 1 minuto cada corpo de prova. Os corpos de provas ficaram impregnados com uma média de 0,05 g de fotocatalisador. Para o ensaio de fotodegradação foi usado o corante (azul de metileno e rodamina B) em um reator vertical contendo uma lâmpada UVC de 254nm, onde os materiais cerâmicos ficaram dispostos de forma que a parte impregnada ficasse voltada para a luz UVC e o material submergido no corante. Foram dispostos no reator durante 1 hora, sendo que, a cada 10 minutos foi retirada uma amostra do corante para análise, através de um espectrofotômetro modelo v-1200 da pró-análise, com comprimento de onda de 665nm. Para cada um dos Corpos de prova impregnados foi realizado o teste em triplicata. Na degradação do corante azul de metileno foi obtida uma redução mais eficiente com a utilização do fotocatalisador  TiO₂ nanoestruturado com um total de 67% de redução, enquanto o TiO₂ comercial reduziu apenas 26%. Além disso, observou-se a influência que a luz UV tem nos resultados, onde para o TiO₂ nanoestruturado ajudou a reduzir 21,89% e para TiO₂ comercial ajudou a reduzir 20,59%. Na degradação do corante rodamina B verificou-se que o TiO₂ nanoestruturado reduziu um total de 42% com influência de 4,5% da luz UV. Já para o TiO₂ comercial alcançou-se uma redução de 17%, influência da luz UV de 3,9%. Com base nos testes de fotocatálise o TiO₂ nanoestruturado obteve mais eficiência em relação ao TiO₂ comercial tanto com o uso do azul de metileno quanto com o uso da rodamina B, obtendo o melhor resultado usando azul de metileno e TiO₂ nanoestruturado com uma redução de 67 %, cabe ressaltar que a partir dos dados obtidos a adição do fotocatalisador aumenta a eficiência da degradação.