Desenvolvimento de fotocatalisadores à base de TiO2 e microfotorreator tubular irradiado através de uma face

Abstract

A fotocatálise heterogênea utilizando como fotocatalisador o TiO2 e luz solar é um dos processos de oxidação avançada mais importantes. A limitação do emprego desta técnica é que o TiO2 é fotoativado pela radiação UV que representa apenas 3 a 5% do espectro solar. Estender a banda de absorção do TiO2 para a região do visível (λ= 400-700 nm), através da dopagem deste com metais leva ao aumento da eficiência do processo. Portanto, um dos objetivos deste trabalho foi desenvolver fotocatalisadores à base de TiO2 (P25 Degussa) e Lantânio. Fotorreatores para estudos cinéticos precisam apresentar certas características que levem à simplificação da análise do processo. Diante disso, desenvolveu-se um microfotorreator tubular irradiado através de uma face por meio de um sistema de refletorlâmpada e analisou-se o campo de radiação desenvolvido neste através da técnica de actinometria homogênea do ferrioxalato de potássio. Utilizou-se este microfotorreator para avaliar a capacidade fotocatalítica do TiO2 comercial (P25 Degussa) e fotocatalisadores preparados (1% La(III)/TiO2 e 2,0% La(III)/TiO2). Como poluente modelo utilizou-se o corante reativo Remazol Black B (RB5) devido ao fato deste ser um dos mais utilizados no pólo têxtil do estado de Pernambuco (Br.). Os fotocatalisadores foram preparados pelo método de impregnação úmida e caracterizados por medida de área superficial (BET), difração de raios-X e espectroscopia infravermelho com transformada de Fourier. A degradação do RB5 foi monitorizada por colorimetria. O sistema de iluminação foi composto por uma lâmpada tubular negra (Marca Philips, modelo (BLB) TL 8W/10). Testes preliminares definiram que os melhores valores para tratar a solução do corante na concentração de 50 mg.L-1 foram 1 g.L-1 de fotocatalisador a pH 4. O TiO2 bem como os fotocatalisadores desenvolvidos foram avaliados quanto à adsorção e percebeu-se que o processo segue o modelo de equilíbrio de Langmuir. A sinergia do processo foi avaliada, constatando-se que não houve fotólise do corante