TRATAMENTO DE AR CONTAMINADO COM ISOPROPANOL ATRAVÉS DE FOTOCATÁLISE HETEROGÊNEA COM EMPREGO DE DIÓXIDO DE TITÂNIO SUPORTADO

Resumo

Composto orgânicos voláteis (COV) são classificados como compostos orgânicos que tendem a volatilizar na atmosfera sob condições ambientais de pressão e temperatura. Na presença de luz solar os compostos orgânicos voláteis participam em uma reação fotoquímica com óxidos de nitrogênio, gerando poluentes secundários e compostos oxidantes, principalmente o ozônio troposférico. Sob certas condições atmosféricas, essas reações acabam por gerar uma concentração de compostos oxidantes na camada mais baixa da atmosfera, gerando efeitos prejudiciais à saúde humana e ao meio ambiente. Os processos oxidativos avançados são processos baseados na geração de radicais livres, os quais possuem a capacidade de oxidar diversos contaminantes, promovendo assim a remoção dos mesmos. A fotocatálise heterogênea é um dos processos oxidativos avançados mais empregados e consiste na irradiação de luz ultravioleta sobre um fotocatalisador, promovendo o deslocamento de elétrons da banda de valência para a banda de condução, gerando sítios oxidantes e redutores os quais são capazes de catalisar reações químicas.   Os objetivos do presente trabalho são a produção de um reator para o tratamento de poluentes atmosféricos e o tratamento de compostos orgânicos voláteis a partir do processo de fotocatálise heterogênea. O sistema construído para o experimento consistiu em um reator circular, com um reator de quartzo acoplado em seu centro. O reator de quartzo possui um sistema de vedação com entradas e saídas as quais são conectadas a uma armadilha de lavador de gases  e a uma bomba utilizada para realizar a recirculação do ar contaminado dentro do sistema, formando assim um sistema fechado. O sistema conta ainda com 12 lâmpadas fluorescentes (Xelux T5 8W BLB) e um volume total de 3,17 litros. Para simular a contaminação por compostos orgânicos voláteis foi utilizada uma solução de isopropanol (70% isopropanol, 30% água), a qual foi colocada na armadilha de lavador de gases. O catalisador utilizado nos experimentos foi o dióxido de titânio comercial, incorporado em corpos de prova de matriz cerâmica. Para a amostragem da concentração de compostos orgânicos voláteis foi utilizado um amostrador de gases portátil (Gasalert Micro 5 PID). A metodologia utilizada consistiu na deposição dos corpos de prova no reator, seguido da contaminação artificial do sistema. Após a contaminação, o sistema foi selado e a bomba de recirculação ligada. Leituras foram realizadas com o analisador de gases portátil após 90 minutos do início do experimento. As seguintes configurações foram testadas: Branco (sistema somente com a recirculação do contaminante); Fotólise (sistema com recirculação de contaminante e com 12 lâmpadas ligadas; Configuração com a utilização de quatro corpos de prova incorporados com titânio.  As leituras realizadas retornaram um valor de DIP de 707 para o teste branco, 495 para a fotólise e 143 para o teste com os corpos de prova impregnados com o catalisador. Os ensaios demonstram que a fotólise reduziu em aproximadamente 30% a concentração do contaminante e que a fotocatálise heterogênea com dióxido de titânio reduziu em aproximadamente 80% a concentração inicial do contaminante, evidenciando a eficiência do dióxido de titânio como catalisador na redução/degradação de compostos orgânicos voláteis.