Estudo e aplicação do processo oxidativo avançado na degradação do poluente diuron através de irradiação ultravioleta e micro ondas acopladas (UV/MO)

Abstract

RESUMO Os contaminantes emergentes encontrados nos ambientes aquáticos, afetam a sobrevivência e interferem no ecossistema destes meios. O estudo de técnicas para degradação desses contaminantes tem como destaque os Processos Oxidativos Avançados (POAs) em que o radical hidroxila (OH) e o agente oxidante (Fe) potencializam os resultados. O objetivo deste trabalho foi sintetizar hematita, pelo método hidrotermal assistido por micro-ondas, sem uso de solventes orgânicos, com catalisador, visando avaliar seu emprego na fotodegradação do herbicida Diuron. A atividade catalítica foi estudada pela taxa de degradação do herbicida, e os efeitos do pH, concentração do catalisador e razão molar de H2O2/Fe2O3 foram avaliados por intermédio do planejamento fatorial 23 . A caracterização da morfologia, área superficial e band gap das partículas foram analisadas pelas técnicas de Difração de Raios X (DRX) e Microscopia Eletrônica de Varredura com emissão de campo (MEV-FEG), Método de Brunauer-Emmett Teller (BET) e Espectroscopia de Reflectância Difusa, respectivamente. Para o processo de síntese as variáveis tempo e concentração tiveram seus níveis experimentais pré-definidos. Com base no banco de dados cristalográficos, as análises de DRX, confirmaram a não existência de picos secundários. A micrografia revelou partículas no formato esférico com tamanho variando entre 300 a 700 nm. A amostra proporcionou um band gap de 2,04. A área superficial encontrada de 125,495 m²/g tornou-se um fator decisivo para a aplicação da amostra sintetizada na degradação do herbicida Diuron, pois quanto maior área, maior será a superfície de contato reacional, acelerando a degradação. O ensaio 3 apresentou uma taxa de degradação de 71,59%, obtida com pH 3,0, razão molar de H2O2/Fe2O3 de 2:1 e concentração de catalisador de 40 mg/L.__ABSTRACT Emerging contaminants found in aquatic environments affect survival and interfere with the ecosystem of these environments. The study of techniques for the degradation of these contaminants is highlighted by the Advanced Oxidative Processes (POAs) in which the hydroxyl radical (OH) and the oxidizing agent (Fe) enhance the results. The objective of this work was to synthesize hematite, by the hydrothermal method assisted by microwave, without the use of organic solvents, with catalyst, aiming to evaluate its use in the photodegradation of the herbicide Diuron. The catalytical activity was studied by the rate of degradation of the herbicide, and the effects of pH, catalyst concentration and molar ratio of H2O2/Fe2O3 were measured through factorial design 23 . The characterization of the particle's morphology, surface area and band gap were analyzed by X-Ray Diffraction (XRD) and Scanning Electron Microscopy with field emission (SEM-FEG), Brunauer-Emmett-Teller Method (BET) and Spectroscopy of Diffuse Reflectance Spectroscopy, respectively. For the synthesis process, the time and concentration variables had their experimental levels pre-defined. Based on the crystallographic database, XRD analyzes confirmed the absence of secondary peaks. The micrograph has revealed particles in the spherical shape with sizes ranging from 300 to 700 nm. The sample provides a 2,04 band gap. The surface area found of 125,495 m²/g has become a decisive factor for the application of the synthesized sample in the degradation of the herbicide Diuron, because the larger area, the greater the reaction contact surface, accelerating the degradation. The experiment 3 presented a degradation rate of 71.59% that was obtained with pH 3,0, 2:1 H2O2/Fe2O3 molar ratio and 40 mg / L catalyst concentration.