Fotocatalisadores a base de titânio, rejeitos de mineração e de tratamento de esgotos: avaliação em degradação de corantes e fármacos

Abstract

Neste trabalho foi proposta a utilização de resíduos de mineração e de tratamento de esgotos como suporte para produção de fotocatalisadores utilizando dióxido de titânio como metal semicondutor. Os catalisadores obtidos foram caracterizados através de fluorescência de raios X (XRF), difração de raios X (XRD), espectroscopia de fotoelétrons excitados por raios X (XPS) e adsorção e dessorção de nitrogênio (área BET). A eficiência dos catalisadores foi avaliada a partir de testes de degradação do corante rodamina B e dos fármacos paracetamol e diclofenaco conduzidos em um reator de quartzo sob radiação ultravioleta. O fotocatalisador obtido do resíduo de tratamento de esgoto não se mostrou eficiente nos testes realizados. A degradação para o fotocatalisador obtido a partir da lama de mineração foi de 93 %, 64 % e 29 % para o corante, paracetamol e diclofenaco, respectivamente, sendo o catalisador de melhor desempenho. Também foi realizada uma estimativa de custos de produção do catalisador mais eficiente. Os resultados obtidos nos testes de degradação e o cálculo de viabilidade econômica indicam que esta é uma alternativa viável para a utilização deste resíduo.

In this work, it is proposed the application of mining and sewage treatment waste as supports for production of photocatalysts using titanium dioxide as metal semiconductor. The obtained catalysts were characterized by X-ray fluorescence (XRF), X-ray diffraction (XRD), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) and nitrogen adsorption and desorption (BET surface area). The catalysts performances were assessed by degradation tests of dye rhodamine B and drugs paracetamol and diclofenac, conducted in a quartz reactor under ultraviolet radiation. The photocatalyst obtained from sewage treatment waste did not show suitable results in those tests. The degradation ratios for the mining waste catalyst, which was the most efficient one, were 93, 64 and 29 % for rhodamine B, paracetamol and diclofenac, respectively. The production costs were estimated as well for this catalyst. The degradation tests results and the economical viability estimative indicates that this is an viable alternative for the utilization of this residues.