Impregnação de TiO2 em biochar derivado de resíduo de café para fotodegradação de diclofenaco em soluções aquosas
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Data
2020-10-07Primeiro membro da banca
Salla, Julia da Silveira
Segundo membro da banca
Chiavone Filho, Osvaldo
Metadata
Mostrar registro completoResumo
Neste trabalho, foi preparado um novo compósito a base de biocarvão de resíduo de café com dióxido de titânio (TiO2) imobilizado, e usado para fotodegradação de diclofenaco em solução aquosa. Compósitos com diferentes proporções de massa entre biocarvão e TiO2 foram preparados por mistura mecânica e subsequente pirólise em atmosfera inerte de N2 a 650 ºC. Os compósitos foram caracterizados por difração de raio-X, microscopia eletrônica de varredura, espectroscopia de energia dispersiva, espectrometria de infravermelho com transformada de Fourier, área superficial específica, tamanho e volume de poros. O compósito com proporção 1:1 de biocarvão-TiO2 (B1T1) apresentou uma eficiência de degradação de 90% em apenas 120 min de radiação UV, enquanto que o compósito com relação 2:1 de biocarvão-TiO2 (B2T1) apresentou uma eficiência de degradação de 55% em 120 min, sendo superiores ao TiO2 puro, com 40% de degradação. Este fato está associado a um conjunto de características intrínsecas obtidas durante a formação dos compósitos tais como: maior tamanho de poro, redução da taxa de recombinação do par elétron (ē)/lacuna (h+), redução da energia de band gap e a promoção de espécies reativas de oxigênio devido a grupos fenólicos presentes na superfície do biocarvão. As espécies reativas dominantes envolvidas durante a degradação fotocatalítica do diclofenaco foram h+ e •OH. As vias de degradação do diclofenaco foram determinadas com base na identificação dos intermediários e na análise de carbono orgânico não purgavél (NPOC). O novo compósito biochar-TiO2 preparado neste trabalho mostrou alta estabilidade físico-química e eficiência em cinco ciclos consecutivos de reutilização, provando ser um fotocatalisador altamente promissor para degradar o diclofenaco na água, além de ser uma alternativa sustentável, uma vez que reutiliza e valoriza um resíduo para produção do biocarvão.
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