DEGRADAÇÃO FOTOCATALÍTICA DE NICOTINA EM SOLUÇÃO AQUOSA EMPREGANDO ZnO e TiO2 COMERCIAIS E CATALISADORES NÃO CONVENCIONAIS SUPORTADOS EM SÍLICA

DEGRADAÇÃO FOTOCATALÍTICA DE NICOTINA EM SOLUÇÃO AQUOSA EMPREGANDO ZnO e TiO2 COMERCIAIS E CATALISADORES NÃO CONVENCIONAIS SUPORTADOS EM SÍLICA

FRANCO, M. A. E.; SILVA, W. L. da; SANTOS, J. H. Z. dos; LANSARIN, M. A.; BAGNARA, M.

Artigo:

A fotocatálise heterogênea foi aplicada para promover a degradação da nicotina, sob radiação UV, empregando ZnO e TiO2 comerciais e 5 catalisadores não convencionais preparados a partir de resíduos químicos (banhos galvânicos, resíduo de laboratório e resíduo de catalisador Ziegler-Natta proveniente de uma indústria petroquímica. Dois delineamentos com composto central rotacional foram realizados para os catalisadores comerciais a fim de estabelecer a influência da concentração de catalisador, pH da solução e concentração inicial do contaminante. As condições nas quais a velocidade de reação é máxima foram usadas para testar os catalisadores não convencionais. Verificou-se que, nas condições otimizadas, o ZnO chega a degradação total em um hora, enquanto que com TiO2 atinge-se aproximadamente 90%. Os catalisadores não convencionais foram caracterizados por RBS, DRS-UV e área BET. O catalisador sintetizado a partir de resíduo de uma indústria petroquímica apresentou a maior área superficial e a menor energia de band gap, e exibiu a maior degradação (43%).

A fotocatálise heterogênea foi aplicada para promover a degradação da nicotina, sob radiação UV, empregando ZnO e TiO2 comerciais e 5 catalisadores não convencionais preparados a partir de resíduos químicos (banhos galvânicos, resíduo de laboratório e resíduo de catalisador Ziegler-Natta proveniente de uma indústria petroquímica. Dois delineamentos com composto central rotacional foram realizados para os catalisadores comerciais a fim de estabelecer a influência da concentração de catalisador, pH da solução e concentração inicial do contaminante. As condições nas quais a velocidade de reação é máxima foram usadas para testar os catalisadores não convencionais. Verificou-se que, nas condições otimizadas, o ZnO chega a degradação total em um hora, enquanto que com TiO2 atinge-se aproximadamente 90%. Os catalisadores não convencionais foram caracterizados por RBS, DRS-UV e área BET. O catalisador sintetizado a partir de resíduo de uma indústria petroquímica apresentou a maior área superficial e a menor energia de band gap, e exibiu a maior degradação (43%).

Palavras-chave:

DOI: 10.5151/chemeng-cobeq2014-1943-16757-139496

Referências bibliográficas

• [1] ALONSO, S. G.; VALCARCEL, Y.; MONTERO, J. C.; CATALA, M. Nicotine occurrence in bottled mineral water: Analysis of 10 brands of water in Spain. Sci. Total Environ., v. 416, p. 527-531, 2012.
• [2] BAVYKIN, D.V.; FRIEDRICH, J.M.; WALSH, F.C. Protonated Titanates and TiO2 nanostructured materials: Synthesis, properties and applications. Adv. Mater., v.18, p.2807, 2006.
• [3] BENTON, M.; CHUA, M.J.; GU, F.; ROWELL, F.; MA, J. Environmental nicotine contamination in latent fingermarks from smoker contacts and passive smoking. Forensic Sci. Int., v. 200, p. 28-34, 2010.
• [4] BUERGE, I.J.; KAHLE, M.; BUSER, H.R.; MULLER, M.D.; POIGER, T. Nicotine derivatives in wastewater and surface waters: application as chemical markers for domestic wastewater. Environ Sci Technol, v. 42 (17), 6354–6360, 2008.
• [5] GODFREY, E.; WOESSNER, W. W.; BENOTTI, M. J. Pharmaceuticals in on-site sewage effluent and ground water, western Montana. Ground Water, v. 45, p. 263-271, 2007.
• [6] HUERTA-FONTELA, M., GALCERAN, M. T., MARTIN-ALONSO, J., VENTURA, F. Occurrence of psychoactive stimulatory drugs in wastewaters in north-eastern Spain. Sci. Total Environment, v. 397, p. 31-40, 2008a. HUERTA-FONTELA, M.; GALCERAN, M. T.; VENTURA, F. Stimulatory drugs of abuse in surface waters and their removal in a conventional drinking water treatment plant. Environ. Sci. Technol, v. 42, p. 6809-6816, 2008b. KLAMERTH, N.; MALATO, S.; MALDONADO, M. I.; AGUERA, A.; FERNANDEZ-ALBA, A. R. Application of photo-fenton as a tertiary treatment of emerging contaminants in municipal wastewater. Environ. Sci. Technol., v. 44, p. 1792-1798, 2010.
• [7] RODRIGUEZ, S.; SANTOS, A.; ROMERO, A. Effectiveness of AOP''s on abatement of emerging pollutants and their oxidation intermediates: Nicotine removal with Fenton''s Reagent. Desalination, v. 280, p. 108-113, 2011.
• [8] STUART, M.; LAPWORTH, D.; CRANE, E.; HART, A. Review of risk from potential emerging contaminants in UK groundwater. Sci. Total Environ., v. 416, p. 1-21, 2012.
• [9] TEIJON, G.; CANDELA, L.; TAMOH, K.; MOLINA-DIAZ, A.; FERNANDEZ-ALBA, A. R. Occurrence of emerging contaminants, priority substances (2008/105/CE) and heavy metals in treated wastewater and groundwater at Depurbaix facility (Barcelona, Spain). Sci. Total Environ., v. 408, p. 3584-3595, 2010.
• [10] WANG, M.; YANG, G.; MIN, H.; LV, Z.; JIA, X. Bioaugmentation with the nicotine-degrading bacterium Pseudomonas sp; HF-1 in a sequencing batch reactor treating tobacco wastewater: Degradation study and analysis of its mechanisms. Water Res., v. 43, p. 4187-4196, 2009.

Como citar:

FRANCO, M. A. E.; SILVA, W. L. da; SANTOS, J. H. Z. dos; LANSARIN, M. A.; BAGNARA, M.; "DEGRADAÇÃO FOTOCATALÍTICA DE NICOTINA EM SOLUÇÃO AQUOSA EMPREGANDO ZnO e TiO2 COMERCIAIS E CATALISADORES NÃO CONVENCIONAIS SUPORTADOS EM SÍLICA", p-11032-11039. In: Anais do XX Congresso Brasileiro de Engenharia Química - COBEQ 2014 [= Blucher Chemical Engineering Proceedings, v.1, n.2]. São Paulo: Blucher, 2015.
ISSN 23591757, DOI 10.5151/chemeng-cobeq2014-1943-16757-139496