Sociedade Brasileira de Química ( SBQ)
33a Reunião Anual da Sociedade Brasileira de Química
Sólidos Inorgânicos para a Degradação Fotocatalítica de Diuron®
Arthur Alaim Bernardes1 (PG), Maria Carolina S. Bulhosa1 (IC), João Henrique Z. dos Santos2 (PQ), Marcelo G. Montes D’Oca1 (PQ), Ednei Gilberto Primel1 (PQ), Fábio Ferreira Gonçalves 1(PQ), Silvana I. Wolke1,2* (PQ) silvana.wolke@ufrgs.br.
1. Escola de Química e Alimentos, FURG, Av. Itália, km 8, Campus Carreiros, Rio Grande, RS.
2. Instituto de Química, UFRGS. Av. Bento Gonçalves, 9500, Porto Alegre, RS, Brasil.
Palavras Chave: Processo sol-gel, Rutênio, Dióxido de Titânio, Fotocatálise.
Introdução
A contaminação de águas superficiais por pesticidas usados na agricultura tem motivado o desenvolvimento de tecnologias capazes de contornar esse problema. Entre essas, os Processos Oxidativos Avançados utilizando o TiO2
como fotocatalisador, têm se destacado pela eficiência e baixo custo1. Contudo, a busca pela imobilização do TiO2 em sólidos inorgânicos que propiciem uma melhor atividade no processo de degradação de contaminantes orgânicos é de grande relevância tecnológica e ambiental. Nesse sentido, o objetivo deste trabalho é a síntese de sólidos inorgânicos SiO2-TiO2 pelo método sol-gel dopados com o complexo dicloreto de tris(2,2’- bipiridina)rutênio II, [Ru(bipy)3]Cl2, e aplicação na degradação fotocatalítica do herbicida Diuron®, (N- (3,4-diclorofenil) N,N-dimetiluréia).
Resultados e Discussão
Os sólidos foram sintetizados a partir de TEOS e isopropóxido de titânio (IpTi)), usando uma relação 2 (TEOS):1 (IpTi) pelo método sol-gel, via catálise ácida em temperaturas de 25, 50 e 100oC e calcinados a 500oC. Estes sólidos foram denominados SiTi25, SiTi50 e SiTi100 respectivamente. Verificou-se o efeito da adição do surfactante cloreto de cetiltrimetilamônio, CTAC nas mesmas condições. cujos sólidos foram denominados SiTiCTAC25, SiTiCTAC50 e SiTiCTAC100 respectivamente. Sólidos contendo o complexo [Ru(bipy)3]Cl2 foram preparados somente a 25oC e com extração do surfactante por solventes.
sendo denominado SiTiCTAC25Ru. Os sólidos foram aplicados na fotocatálise de Diuron®.
Na tabela 1 são mostradas as propriedades texturais, A adicão do surfactante provoca um aumento na área superficial do sólido, independentemente da temperatura de síntese.
Com relação ao tamanho médio de poros, observa- se uma aumento significativo desse valor em temperaturas de 25oC (entradas 1 e 2) e de 50 oC (entradas 3 e 4), mas a 100 oC não houve alteracão nesse valor. Quando o material é dopado com [Ru(bipy)3]Cl2 ocorre uma diminuição da área superficial do sólido (entradas 7 e 2). No entanto, a
área superficial é superior à do material obtido nas mesmas condições sem surfactante (entrada 1).
Tabela 1. Propriedades Texturais dos Sólidos Entrada Sólido Área
BET (m2/g)
Tamanho médio de poro (nm)*
1 SiTi25 509 1,97
2 SiTiCTAC25 735 2,27
3 SiTi50 622, 1,98
4 SiTiCTAC50 761 2,38
5 SiTi100 465 2.80
6 SiTiCTAC100 687 2.8
7 SiTiCTAC25Ru 676 2,01
*: métdo BJH.
Quando testados na degradação fotocatalítica do Diuron® (Tabela 2) observa-se que todos tem atividade superior ao catalisador comercial P-25 e que o complexo [Ru(bipy)3]Cl2 faz com que a atividade seja cerca de 4x melhor qundo comparad ao catalisador comercial P-25.
Tabela 2. Fotodegradação do Diuron® sob irradição UV*
Entrada Sólido Tempo de meia vida
(min)
1 Luz UV 16,5
2 Catalisador comercial Degussa P-25
7,9
3 SiTi25 5,7
4 SiTiCTAC25 4,0
5 SiTi50 6,1
6 SiTiCTAC50 5,6
7 SiTi100 5,6
8 SiTiCTAC100 7,3
9 SiTiCTAC25Ru 2,0
*Lâmpada comercial de Hg, 125W, sem bulbo.
Conclusões
Foi possível obter materiais de SiO2-TiO2 dopados ou não com [Ru(bipy)3]Cl2 altamente ativos pra a degradação do Diuron®.
Agradecimentos
FAPERGS (0701276) e CNPq ( 477975/2008-9).
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1 Belessi, V., Lambropoulou, D., Konstantinou, I., Katsoulidis, A., Pomonis, P., Petridis, D., Albanis, T. A.;
Appl. Catal. B. Environ, 73, (2007) 292-299.2
