Síntese da ferrita de cobre e sua aplicação na degradação fotoquímica do 2,4-D

• Ano de defesa: 2021
• Autor(a) principal: Silva, Elton da Nóbrega
• Orientador(a): Moriyama, André Luís Lopes
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal do Rio Grande do Norte
• Programa de Pós-Graduação: PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA QUÍMICA
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Fotocatálise heterogênea; Método de coprecipitação; Ferrita de cobre; 2,4- D
• Link de acesso: https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/32971

O aumento do consumo de defensivos agrícolas, entre eles os herbicidas, vem causando uma série de discussões a respeito de sua aplicação e de suas consequências para os seres humanos e o meio ambiente. Um dos herbicidas mais empregados no mundo é o ácido 2,4-diclorofenoxiacético (2,4-D), contudo, sua presença tem sido observada em corpos hídricos, causando impactos na saúde de animais e humanos. Como uma alternativa para degradação desse contaminante, foi utilizado neste trabalho a ferrita de cobre (CuFe2O4) sintetizada pelo método de coprecipitação. As amostras foram sintetizadas utilizando a razão 0,1 e 0,5 metal/base, empregando dois tipos de sais, um com o íon Fe2+ e outro com o íon Fe3+. Os catalisadores foram submetidos a um teste termogravimétrico e calcinadas a 600°C. Foram realizados difratogramas de raios-X para determinar a formação da fase ferrita de cobre. O catalisador foi estudado em reações de fotodegradação do herbicida 2,4-D em solução aquosa, por meio da fotocatálise heterogênea com e sem a adição de agentes oxidantes. Um teste fotocatalítico preliminar foi realizado para escolher o catalisador com melhor desempenho sendo a melhor amostra o 0,1_Fe3+Cu, com o agente oxidante H2O2. Os parâmetros dos experimentos fotocatalíticos foram estudados, como: pH, concentração de catalisador, concentração de herbicida, concentração de agente oxidante. O catalisador degradou 100% do herbicida em 60 min de reação. Com os dados experimentais, seguindo a lei das velocidades iniciais, foi montado uma lei de velocidade que representasse o modelo do sistema. A lei de velocidade seguiu uma cinética do tipo Langmuir-Hinshelwood e o mecanismo da reação foi estudado, sendo possível concluir que o catalisador degradou completamente o 2,4-D junto ao H2O2.