ESTUDO DE PARTICULAS DE ZnO PURO E DOPADO COM Ag APLICADO NA DEGRADAÇÃO DA CAFEÍNA: INFLUÊNCIA DO PH
Keywords:
Fotocatálise Heterogênea, Catalisador, Contaminante EmergenteAbstract
A cafeína quando detectada em água potável bem como em águas superficiais é classificada como um contaminante de preocupação emergente. Esta denominação inclui substâncias nas quais os efeitos aos seres vivos são pouco conhecidos, e não há legislação que apresente limite máximo de descarte. A fotocatálise heterogênea revela-se como uma técnica capaz de degradar compostos orgânicos por meio da formação de intermediários reativos. Alguns dos fatores que influenciam a reação fotocatalítica é o pH, parâmetro este que pode alterar a superfície do catalisador sendo esta mudança favorável ou não para a adsorção das moléculas poluentes e posteriormente a reação fotocatalítica. A presente pesquisa avaliou a influência do pH na degradação fotocatalítica da cafeína utilizando ZnO puro e com 5%Ag como catalisador. Foi possível verificar que, de modo geral, em meio reacional básico a cinética de degradação do poluente foi superior em relação ao meio ácido, contudo para os três diferentes valores de pH, ao final da reação a degradação da cafeína foi acima de 98% para ambos os catalisadores.
Downloads
References
ALMEIDA, L. N. B.; LENZI, G. G.; PIETROBELLI, J. M. T. A.; SANTOS, O. A. A. Performance evaluation of catalysts of zno in photocatalytic degradation of caffeine solution. Chemical Engineering Transactions, v. 57, p. 667–672, 2017.
ANUCHA, C.B.; ALTIN, I.; BACAKSIZ, E.; STATHOPOULOS, V.N.; POLAT, I.; YASAR, A.; YÜKSEL, Ö.F. Silver Doped Zinc Stannate (Ag-ZnSnO3) for the Photocatalytic Degradation of Caffeine under UV Irradiation. Water, v. 13, p. 1290, 2021. DOI: http://dx.doi.org/10.3390/w13091290
ARFANIS, M.K.; ADAMOU, P.; MOUSTAAS, N. G.; TRIANTIS, T. M.; KONTOS, A. G.; FALARAS, P. Photocatalytic Degradation of Salicylic Acid and Caffeine Emerging Contaminants Using Titania Nanotubes. Chemical Engineering Journal, v. 310, p. 525–536, 2017. DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.cej.2016.06.098
CARVALHO, A. C. C.; SILVA, B. F.; MACHADO, A. A.; SANTAROSSA, M. A. S.; PAGANNI, W. S. A Ocorrência de Cafeína em Águas Superficiais Para Abastecimento Público. Engenharia Sanitária e Ambiental. v. 27, n. 4, 2022. DOI: http://dx.doi.org/10.1590/s1413-415220210201
CHAKER, H. L.; CHÉRIF-AOUALI, S.; KHAOULANI, A.; BENGUEDDACH, S; FOURMENTIN. Photocatalytic Degradation of Methyl Orange and Real Wastewater by Silver Doped Mesoporous TiO2 Catalysts. Journal of Photochemistry & Photobiology, A: Chemistry. v. 318, p. 142–149, 2016. DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.jphotochem.2015.11.025
CRUZ, L. H.; HENNING, F. G.; SANTOS, A. B.; PERALTA-ZAMORA, P. Degradação fotocatalítica de sulfametoxazol, trimetoprima e diclofenaco em solução aquosa. Química Nova, v. 33, n. 6, p.1270-1274, 2010. DOI: http://dx.doi.org/10.1590/s0100-40422010000600010
ELHALIL, A.; ELMOUBARKI, R.; FARNANE, M.; MACHROUHI, A.; SADIQ, M.; MAHJOUBI, F. Z.; QOURZAL, S.; BARKA, N. Photocatalytic degradation of caffeine as a model pharmaceutical pollutant on Mg doped ZnO-Al2O3 heterostructure. Environmental Nanotechnology, Monitoring & Management, v. 10, p. 63-72, 2018. DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.enmm.2018.02.002
JARDIM, W. F.; TEIXEIRA C. P. A. Caderno Temático - Processos Oxidativos Avançados. Campinas: UNICAMP, 2004.
KOREKAR, G.; KUMAR, A.; UGALE, C. Occurrence, fate, persistence and remediation of caffeine: a review. Environmental Science and Pollution Research, v. 27, p. 34715–34733, 2020. DOI: http://dx.doi.org/10.1007/s11356-019-06998-8
LEE, K. M. C. W.; LAI, K. S.; NGAI, RUAN, J. C. Recent Developments of Zinc Oxide Based Photocatalyst in Water Treatment Technology: A Review. Water Research, v. 88, p. 428–448, 2016. DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.watres.2015.09.045
LENZI, G. G.; FÁVERO, C. V. B.; COLPINI, L. M. S.; BERNABE, H.; BAESSO M. L.; SPECCHIA S.; SANTOS, O. A. A. Photocatalytic Reduction of Hg (II) on TiO2 and Ag/TiO2 Prepared by the Sol – Gel and Impregnation Methods. Desalination, v. 270, p.241–247, 2011. DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.desal.2010.11.051
MOHTAR, S. S.; AZIZ, F.; ISMAIL, A. F.; SAMBUDI, N. S.; ABDULLAH, H.; ROSLI, A. N.; OHTANI, B. Impact of Doping and Additive Applications on Photocatalyst Textural Properties in Removing Organic Pollutants: A Review. Catalysts, v. 11, p. 1160, 2021. DOI: http://dx.doi.org/10.3390/catal11101160
PITARCHI E.; CERVERA, M. I.; PORTOLÉS, T.; BARREDA, M.; RENAU-PRUNONOSA, A.; MORELL, I.; LÓPEZ, F.; ALBARRAN, F., HERNANDÉZ, F. Comprehensive Monitoring of Organic Micro-Pollutants in Surface and Groundwater in the Surrounding of a Solid-Waste Treatment Plant of Castellón, Spain. Science of the Total Environment, v. 548–549, p. 211–20, 2016. DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.scitotenv.2015.12.166
RAVISHANKAR,T. N.; MANJUNATHA, K.; RAMAKRISHNAPPA, T.; NAGARAJU,G.; KUMAR, D.; SARAKAR, S.; ANANDAKUMAR, B. S.; CHANDRAPPA, G. T.; REDDY, V.; DUPONT, J. Comparison of the photo catalytic degradation of trypan blue by undoped and silver-doped zinc oxide nanoparticles. Materials Science in Semiconductor Processing, v. 26, p. 7-17, 2014. DOI:http://dx.doi.org/10.1016/j.mssp.2014.03.027
SANTOS, S. G.S.; PAULISTA, L. O.; SILVA, T. F. C. V.; DIAS, M. M.; LOPES, J. C. B.; BOAVENTURA, R. A. R.; VILAR, V. J. P. Intensifying Heterogeneous TiO2 Photocatalysis for Bromate Reduction Using the netmix Photoreactor. Science of the Total Environment, v. 664, p, 805–816, 2019. DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.scitotenv.2019.02.045.
SILVA, F. A.; CANTANHEDE, L. B.; MARQUES, I. S.; FIGUEIREDO, G. P. Adsorção de Azul de Metileno Utilizando Carvão Ativado Preparado a Partir da Casca do Tamboril. Química Nova, v. 47, n. 3, 2024.DOI: http://dx.doi.org/10.21577/0100-4042.20230106.
YASMINA, M.; MOURAD, K.; MOHAMMED, S. H.; KHAOULA, C. Treatment Heterogeneous Photocatalysis ; Factors Influencing the Photocatalytic Degradation by TiO2. Energy Procedia, v. 50, p. 559–566, 2014.DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.egypro.2014.06.068.
ZIOLLI, R. L.; JARDIM, W. F. Mecanismo de Fotodegradação de Compostos Orgânicos Catalisada Por TiO2. Química Nova, v. 21, p. 319–325, 1998. DOI: http://dx.doi.org/10.1590/s0100-40421998000300013