Eletro-geração on-site de H₂O₂ combinado com processo UV : degradação de múltiplos fármacos em sistemas de água potável - Guimarães, Raíssa Engroff (2023)
Os produtos farmacêuticos atenolol (ATN), prednisona (PRED) e o sulfametoxazol (SMX) estão entre os fármacos frequentemente empregados no tratamento de doenças. Como consequência, são amplamente detectados em matrizes ambientais, podendo causar efeitos adversos a organismos não-alvo, especialmente quando encontrados como mistura no ambiente devido a seus efeitos sinérgicos. Com base nisso, esse estudo avaliou a degradação desses contaminantes por meio da eletro-geração on-site de H₂O₂ (E-H₂O₂) associado ou não ao processo UV. Foi proposto a utilização de um reator eletroquímico equipado com um eletrodo de grafite perfurado e um eletrodo de difusão de gás (GDE), empregados como cátodo e um eletrodo de diamante dopado com boro suportado em nióbio (Nb/BDD) utilizado como ânodo. As câmaras anódica e catódica foram separadas por uma membrana de troca catiônica, buscando garantir a E-H₂O₂ no compartimento catódico. Tendo em vista uma futura aplicação no tratamento de água potável, almejando a redução da utilização de reagentes químicos, a condução de prótons na câmara catódica foi realizada por meio da utilização de um eletrólito sólido. Assim, a interação do eletrólito sólido com os fármacos foi investigada, e os resultados indicam que esse pode exercer o papel de um adsorvente iônico, no qual o principal mecanismo são as interações eletrostáticas entre os grupos funcionais da resina e os compostos orgânicos carregados com cargas opostas. Ainda, foi avaliada a influência da densidade de corrente elétrica na taxa de produção de H₂O₂. A partir da melhor densidade de corrente elétrica obtida experimentalmente-30 mA cm⁻²-foi realizada a avaliação da degradação dos fármacos. Ao comparar os processos de fotólise direta (FD), E-H₂O₂ e o processo combinado (E-H₂O₂/UV-C), o sistema combinado indicou maior degradação dos fármacos avaliados em 15 min de reação, formando ácidos carboxílicos de menor complexidade e indicando ausência de fitotoxicidade para Allium cepa. Com isso, o sistema proposto demonstra-se como uma alternativa para E-H₂O₂ e o processo investigado apresentou potencial para aplicação em águas contaminadas com multicontaminantes. No entanto, os resultados de caracterização do GDE retratam que sua estrutura morfológica ao final dos testes experimentais teve alterações e perda do material catalítico, podendo prejudicar o processo de E-H₂O₂ ao longo do tempo. Dessa forma, ainda são necessários maiores estudos em relação ao material do GDE utilizado, garantindo estabilidade e durabilidade do eletrodo para aplicação em larga escala.