Síntese e caracterização de complexos de Ferro(III) e Cobre(II) como catalisadores para degradação de corantes poluentes

• Ano de defesa: 2020
• Autor(a) principal: Carvalho, Samira de Souza Ferreira
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade do Estado do Rio de Janeiro; Centro de Tecnologia e Ciências::Instituto de Química; Brasil; UERJ; Programa de Pós-Graduação em Química
• Palavras-chave em Português: Mononuclear complexes; Iron(III); Copper(II); Non-heme nitrogenated ligands; Fenton system; Foto-Fenton system; Dye degradation; Complexos mononucleares; Ferro(III); Cobre(II); Ligantes nitrogenados não-heme; Sistema Fenton; Sistema foto-Fenton; Degradação de corantes; Catalisadores; Corantes; CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA::QUIMICA INORGANICA::FOTO-QUIMICA INORGANICA
• Link de acesso: http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/19325

Este trabalho aborda a degradação dos corantes alaranjado de metila (ALM), azul de metileno (AZM), violeta cristal (VLC), vermelho do Congo (VC) e Rodamina B (RB), utilizando complexos mononucleares de Fe(III) e Cu(II) contendoligantesdoadores do tipo NNN, como catalisadores pelo método Fenton e foto-Fenton. Foram estudados como ligantes oN,N-bis-(2-piridilmetil)amina (BMPA); e três derivados do BMPA: N-metilpropanoato-N,N-bis-(2-piridilmetil)amina (MPBMPA), N-propanoato-N,N-bis-(2-piridilmetil)amina (PBMPA), N-propanamida-N,N-bis-(2-piridilmetil)amina (PABMPA).O complexo [Fe(MPBMPA)Cl3] foi o catalisador mais ativo pelo método Fenton. Experimentos cinéticos indicaram uma reação de primeira ordem dupla, ou seja, em duas etapas acontecendo em paralelo, onde o intermediário Fe(III)-OOH é a espécie catalítica na primeira etapa (k1), seguida pela degradação do corante pelo radical hidroxila na segunda etapa (k2). A porcentagem de degradação do corante foi correlacionada com k2, sendo a degradação do corante pelo radical hidroxila a etapa predominante. Pelo método fotocatalítico, as reações foram realizadas sob uma lâmpada UV de 250 W, onde 100% de degradação foi alcançada em 90 min para todos os complexos usando peróxido de hidrogênio como oxidante. Experimentos cinéticos também foram realizados para investigar a fotodegradação dos corantes sob lâmpada UV de 24 W. As reações seguiram um modelo de ordem zero em relação ao corante, mostrando que a concentração e estrutura molecular do corante não afetam a velocidade da fotocatálise. A ordem da reação em relação ao peróxido de hidrogênio variou de 0 a 0,8, de baixa a alta concentração de oxidante, respectivamente. A intensidade da luz e a atividade catalítica intrínseca dos complexos são as características mais importantes para a via de fotodegradação do corante.