REMOÇÃO DE FENOL EM ÁGUA DO MAR MEDIANTE PROCESSOS DE ADSORÇÃO E FOTOCATÁLISE-HETEROGÊNEA USANDO MATERIAIS DE CARVÃO ATIVADO MODIFICADOS COM TIO2
A indústria de petróleo tem sua participação no despejo de substâncias desconhecidas na água quando se refere à exploração de petróleo e gás, mais especificamente no despejo indevido da água produzida na água do mar, esta tem em sua composição fenóis, compostos altamente tóxicos. Uma alternativa para a remoção desses contaminantes na água produzida, é aplicação de processos de fotocatálise ou adsorção. Portanto, o principal objetivo do estudo é sintetizar e caracterizar os catalisadores de carvão ativado (CA) e compósitos CA/TiO2, e avaliar a capacidade para remoção de um composto modelo de contaminante orgânico (fenol) em solução salina por processos de fotocatálise-heterogênea e de adsorção. O carvão ativado (CA) à base de glicerol, e os compósitos CA e TiO2 (CATi) foram sintetizados pelo método sol gel a partir do uso de isopropóxido de titânio. Os materiais foram testados como fotocatalisadores na presença de radiação UV-C (254nm) e visível (390-700nm) e como adsorventes. Este trabalho foi separado em três partes: a preparação dos materiais; caracterização por técnicas físico-químicas (titulação de Boehm, adsorção e dessorção de N2, Espectroscopia de Infravermelho com Transformada de Fourier (FTIR), Espectroscopia Eletrônica de Varredura (MEV) e Difração de Raio-X (DRX)); e testes de remoção de fenol por adsorção e fotocatálise-heterogênea. Nos ensaios de remoção de fenol, alguns parâmetros como: pH da solução inicial, dosagem de catalisador, e tempo de exposição à radiação foram analisados. Os materiais de CA-Ti obtiveram uma alta área superficial, atingiram 1900 (m2.g-1), enquanto CA-Ti 40% cerca de 928,32 (m2.g-1). Pela análise de DRX, observou-se que o TiO2 presente nos compósitos corresponde à forma cristalina da Anatase. Na adsorção, os materiais apresentaram cerca de 40-50% de remoção de fenol com tempo de 1h (equilíbrio) com 0,5 g.L-1. Para fotocatálise sob UV, CA-Ti 20% foi mais eficiente em 4h de irradiação, atingindo 75% de remoção; sob radiação visível, os materiais apresentaram menor eficiência, mas alcançaram maior percentual de remoção que o TiO2 comercial dado a combinação do processo de adsorção e fotocatálise. De acordo com os resultados, os carvões mostraram características promissoras para aplicações em sistemas reais, dada a complexidade do uso da água do mar, especialmente sob radiação visível.