Estudo multivariado do processo fenton heterogêneo na degradação de corante usando um catalisador magnetização espontânea em temperatura ambiente

Abstract

RESUMO

Tratamentos convencionais, como filtração e coagulação, não são capazes de tratar a água contaminada com poluentes não-biodegradáveis como são a maioria dos corantes. Os Processos Oxidativos Avançados são uma alternativa para degradação de tais poluentes, entre os quais podemos destacar o processo Fenton, que utilizam ferro como catalisador e/ou um segundo metal para o processo catalítico. Devido à simplicidade, cinética rápida e baixo custo, os processos Fenton têm sido bastante utilizados na degradação de poluentes orgânicos. No processo Fenton heterogêneo, as reações entre as espécies de ferro e o peróxido de hidrogênio ocorrem na superfície de um catalisador sólido em solução aquosa, onde apresentam vantagens, como a possibilidade de reação em meio próximo da neutralidade, sem a necessidade de separação de ferro residual, ou neutralização da solução final. Os radicais hidroxila são gerados através da irradiação UV sobre óxidos de ferro, a partir da transferência eletrônica. O corante Rodamina B foi utilizado como poluente modelo no processo de degradação. A partir do planejamento experimental avaliou-se a atividade catalítica da magnetita, onde se observou a eficiência no processo de degradação do poluente Rodamina B. O ajuste de pH foi importante para evitar que íons férricos e os próprios poluentes de efluente complexem entre si, inibindo a formação de Fe+2 através da redução do Feାଷ e ainda a decomposição de HଶOଶ. A degradação via processo fenton heterogêneo, do corante rodamina B a partir da solução aquosa utilizando a magnetita como catalizador. Após o processo de reação do fenton heterogêneo na faixa escolhida para a degradação do corante os experimentos possibilitaram a degradação de acima de 905 do poluente modelo. Palavra-chave: Rodamina B, Magnetita, Fenton Heterogêneo.___ABSTRACT

Conventional treatments, such as filtration and coagulation, are not capable of treating water contaminated with non-biodegradable pollutants like most dyes. Advanced Oxidative Processes are an alternative for the degradation of such pollutants, among which we can highlight the Fenton process, which uses iron as a catalyst and/or a second metal for the catalytic process. Due to simplicity, fast kinetics and low cost, Fenton processes have been widely used in the degradation of organic pollutants. In the heterogeneous Fenton process, the reactions between the iron species and the hydrogen peroxide occur on the surface of a solid catalyst in aqueous solution, where they have advantages, such as the possibility of reaction in a medium close to neutrality, without the need for iron separation. residual, or neutralization of the final solution. Hydroxyl radicals are generated by UV irradiation on iron oxides, from electron transfer. Rhodamine B dye was used as a model pollutant in the degradation process. From the experimental design, the catalytic activity of magnetite was evaluated, where the efficiency in the degradation process of the pollutant Rhodamine B was observed. The pH adjustment was important to prevent ferric ions and the effluent pollutants themselves from complexing with each other, inhibiting the formation of Fe+2 through the reduction of Fe+3 and also the decomposition of H2O2. Degradation via heterogeneous fenton process of rhodamine B dye from aqueous solution using magnetite as a catalyst. After the heterogeneous fenton reaction process in the chosen range for the dye degradation, the experiments allowed the degradation of above 905 of the model pollutant.