Degradação do corante azul de metileno via processo eletro-Fenton empregando diferentes ânodos - Pinto, Victor Lorejan (2024)
Resumo: Processos eletro-Fenton (EF) com um cátodo de PTFE de difusão de ar foram realizados para degradação de uma solução de Azul de Metileno (AM) 2 mg L–1 A influência das variáveis pH (2, – 4,), corrente (6 mA – 1 mA) e tipo de ânodo (ntTiO2AD, Ru e Pt) foi investigada por meio do planejamento fatorial completo 2³ com cinco réplicas no ponto central Superfícies de respostas das espécies de Fe2+/Fe3+, peróxido de hidrogênio, descoloração e remoção do COT foram geradas para otimizar as condições experimentais Para os três ânodos utilizados, o maior valor de matéria orgânica mineralizada, observado pela superfície de resposta do COT, foi alcançado em pH 4, e corrente 1 mA (janódica = 15,1 mA cm–2) Dentre os ânodos, o ntTiO2AD foi escolhido como eletrodo no ponto ótimo com 47,17% de COT e 1% de eficiência de descoloração em 12 minutos Testes com o uso do sequestrante demonstraram que o radical •OH proveniente da reação de Fenton é a espécie oxidante mais importante para a degradação do corante AM Em 12 minutos, a eficiência de descoloração atingiu 1% e 71,6% sem e com o uso do sequestrante, respectivamente A clivagem do corante nos estudos com o agente sequestrante ocorreu a partir da oxidação anódica e pela formação de oxidantes mais fracos Estudos em tratamentos EF aplicando radiação UV (FEF) demostraram maior eficiência de mineralização em relação a testes sem o emprego da radiação Esses resultados confirmam que a radiação UV contribuiu para a manutenção da reação de Fenton e na foto-descarboxilação dos complexos de ácidos carboxílicos-Fe3+ que não são mineralizados por meio de processos EF Ademais, o ânodo ntTiO2AD apresentou comportamento de um fotoanodo e com efeito menos resistivo nos estudos FEF O modelo cinético de pseudo-primeira ordem para a eficiência de descoloração (R² = ,995) e mineralização (R² = ,986) foi bem ajustado, com constantes de velocidade (k) iguais a 1,93 ? 1–2 min–1 e 5,93 ? 1 –3 min–1, respectivamente O valor mínimo de CE foi em 3 minutos (8,92 KW h kg COT-1) e, após 6 minutos, foi observado um aumento gradual até 12 minutos (61,9 KW h kg COT-1), enquanto para ECM, foi obtido um valor máximo em 1 minutos (32,12%) diminuindo até 5,29% em 12 minutos de eletrólise