Fotólise e fotocatálise heterogênea com TiO2 e Fe-TiO2 de hidrocarbonetos policíclicos aromáticos em sedimento de manguezal - Silva, Marcio de Jesus (2019)
A inclusão de poluentes orgânicos recalcitrantes, tais como hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (HPAs) oriundos das indústrias petroquímicas no ecossistema manguezal vem motivando o desenvolvimento de tecnologias para a remediação deste ambiente. Dentre essas tecnologias de remediação pode-se citar os processos oxidativos avançados (POAs) por causa da elevada eficiência em degradar poluentes orgânicos. Os POAs baseiam-se na formação de espécies químicas com poder oxidante, principalmente, os radicais hidroxila (●OH). A fotocatálise heterogênea vem sendo amplamente utilizada para gerar o ●OH através de um semicondutor com ou sem modificação. Neste sentido, o objetivo desta pesquisa foi investigar a eficiência do processo fotocatalítico utilizando TiO2 e Fe-TiO2 em amostras de sedimento contaminadas por petróleo. Neste intuito desenvolveu-se um planejamento fatorial completo 22, com triplicata do ponto central para avaliar os efeitos da massa de catalisador e do tempo de fotodegradação dos HPAs no sedimento de manguezal. Esses experimentos foram executados com massa de 1g de sedimento contaminado com solução de referência de HPAs 0,25mg kg-1. A resposta múltipla (RM) foi aplicada a fim de estabelecer uma condição experimental simultânea para a fotodegradação dos analitos (Acenaftileno (AcNf), Acenafteno (AcN), Antraceno (AN), Benzo(a)Antraceno (BaA), Indeno(1,2,3cd)Pireno (IP), Dibenzo(ah) Antraceno (DahA) em estudo. O percentual de fotodegradação dos HPAs foi igual a 40,29 a 95,73 %. A RM indicou que a melhor condição experimental está no ponto central com massa igual a 0,5g e tempo igual a 12 horas. Nessas condições foram realizados os parâmetros cinéticos e estes parâmetros estavam em conformidade com os dados na literatura. Com a metodologia otimizada foram executados experimentos para os processos de fotólise e fotocatálise heterogênea numa solução padrão dos HPAs e no petróleo bruto, sendo que, somente a fração aromática foi estudada. O teste não paramétrico foi utilizado para avaliar a diferença entre os processos ao nível de significância de 5%. O referido teste indicou que os processos foram estatisticamente diferentes na solução de referência. Porém, na fração aromática não houve diferença significativa entre o processo. A modelagem dos dados da solução padrão indicou que a fotocatálise tem uma maior eficiência para degradar os HPAs do que a fotólise. A eficiência do Fe-TiO2 foi avaliada frente ao TiO2 em petróleos com características diferenciadas. Essas caraterísticas foram confirmadas através de informações geoquímicos e testes estatísticos. O Fe-TiO2 mostrou maior eficiência frente ao TiO2.