• Nenhum resultado encontrado

AVALIAÇÃO DA COMPATIBILDADE AMBIENTAL DE PROCESSOS DE OBTENÇÃO DE NANOPARTÍCULAS E/OU NANOESTRUTURAS

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2021

Share "AVALIAÇÃO DA COMPATIBILDADE AMBIENTAL DE PROCESSOS DE OBTENÇÃO DE NANOPARTÍCULAS E/OU NANOESTRUTURAS"

Copied!
8
0
0

Texto

(1)

AVALIAÇÃO DA COMPATIBILDADE AMBIENTAL DE PROCESSOS

DE OBTENÇÃO DE NANOPARTÍCULAS E/OU NANOESTRUTURAS

Murylo Henrique Borges

Faculdade de Química: Engenharia Química

CEATEC

murylo.hb@puccampinas.edu.br

Elizabeth Fátima de Souza

Química Ambiental e dos Materiais

CEATEC

souzaef@puc-campinas.edu.br

Resumo: Este trabalho analisou as áreas

contami-nadas das bacias hidrográficas dos rios Piracicaba, Jundiaí e Capivari (PCJ), correspondente à porção paulista da Unidade de Gerenciamento de Recursos Hídricos UGRHI-5, a partir de informações da CETESB, identificando os principais meios impacta-dos e os principais contaminantes. Foi realizada uma pesquisa na literatura sobre os métodos nanotecno-lógicos mais atuais e utilizáveis na remediação dos contaminantes identificados. A compatibilidade ambi-ental desses métodos foi avaliada através do cálculo do índice total de segurança intrínseca (ITI). De a-cordo com os resultados obtidos, as principais fontes de contaminação são os postos de combustíveis e a maior parte das áreas contaminadas por solventes aromáticos e combustíveis líquidos apresentam fase livre. Os métodos de adsorção e fotocatálise hetero-gênea são dos mais estudados para esses contami-nantes. Após a avaliação da compatibilidade ambien-tal dos métodos de preparação das nanopartículas e de testes de fotodegradação do contaminante mode-lo (rodamina B), foi possível concluir que partículas de dióxido de titânio (TiO2), de óxido de zinco (ZnO) e de óxido de zinco modificado com cobre (ZnO-Cu com Zn/Cu = 0,01) podem ser usadas em desconta-minação ambiental por fotocatálise heterogênea.

Palavras-chave: métodos nanotecnológicos,

remedi-ação, compatibilidade ambiental, fotocatalisadores.

Áreas do Conhecimento: Engenharias – Ciências

Exatas e da Terra – CNPq.

1. INTRODUÇÃO

A remediação é a ciência da eliminação ou redução de poluentes do ambiente, utilizando meios físicos, químicos ou biológicos. Técnicas para mitigar a polu-ição ambiental dependem de muitas abordagens e variam caso a caso na descontaminação de solos, águas ou purificação do ar. A abordagem de remedi-ação escolhida depende da complexidade e natureza dos meios contaminados, dos custos econômicos do tratamento e da recuperação ambiental desejada [1].

Tecnologias químicas, físicas e biológicas conven-cionais podem ser utilizadas em conjunto para redu-zir a contaminação a um nível seguro [1,2].

A nanotecnologia pode ser benéfica para processos químicos e físicos de remediação de solos e águas subterrâneas contaminadas por produtos químicos tóxicos. As vantagens inerentes às nanopartículas podem fornecer algumas soluções para necessidade crescente de remediar solos e águas subterrâneas [2]. Nanopartículas de metais como ferro (Fe0), ouro (Au) e prata (Ag), de óxidos de titânio (TiO2), zinco (ZnO) ou ferro (Fe3O4), funcionalizadas ou não, na-nozeólitas e nanotubos de carbono, entre outras, po-dem ser usadas no tratamento de águas, de resíduos líquidos ou de emissões gasosas, para promover a transformação dos poluentes, estimular o crescimen-to microbiano, imobilizar ou adsorver composcrescimen-tos or-gânicos, metais pesados ou radionuclídeos [3]. Os princípios da “química verde” têm sido aplicados a processos e produtos químicos de modo a minimi-zar os riscos para a saúde e o meio ambiente, redu-zindo o consumo de recursos naturais e a geração de resíduos e prevenindo a poluição. O emprego destes princípios na nanociência facilitará a produção e o processamento de nanomateriais e de dispositi-vos nanoestruturados inerentemente mais seguros [4]. A nanotecnologia verde incorpora princípios da química e da engenharia verde para tornar os pro-cessos atuais ambientalmente mais compatíveis [5]. Nesse contexto, este trabalho objetivou analisar os principais meios impactados, os principais contami-nantes da UGRHI-5 e avaliar quais nanopartículas apresentam o menor impacto ambiental em sua ob-tenção e o maior potencial para o uso como fotocata-lisadores da degradação dos compostos orgânicos encontrados na área analisada.

2. METODOLOGIA

2.1. Análise dos dados de contaminação ambien-tal da CETESB

O arquivo do Cadastro de Áreas Contaminadas e Reabilitadas no estado de São Paulo – UGRHI-5 a-presenta os dados obtidos pela CETESB nos anos de 2012 e 2013, sendo publicados nos anos de 2013

(2)

e 2014, respectivamente. As informações disponíveis sobre as áreas contaminadas na porção paulista das bacias hidrográficas dos rios Piracicaba, Jundiaí e Capivari (PCJ), que corresponde à Unidade de Ge-renciamento de Recursos Hídricos UGRHI-5, foram transferidos para um arquivo MS Excel

e separados em planilhas com as seguintes categorias: cidade, atividade, fonte, meio impactado, contaminantes i-dentificados, etapa do gerenciamento, presença de fase livre e de poluentes orgânicos persistentes (POPs), método de tratamento. O recurso de classifi-car dados do MS Excel foi usado para separar e con-tar os componentes cada categoria. Os resultados obtidos pela CETESB para o ano de 2012 foram comparados com os obtidos no ano de 2013 [6].

2.2. Identificação de métodos de remediação que envolvem o uso de nanopartículas

Os artigos científicos encontrados em uma base de dados internacional [7] foram separados em duas grandes categorias, a primeira referente aos métodos de remediação com o uso de nanopartículas e a se-gunda referente aos métodos de preparação destas nanopartículas. As informações básicas sobre cada artigo, do período 2013 a 2015, foram transferidas para um arquivo MS Excel

e separadas em plani-lhas com as categorias. Novamente, o recurso de classificar dados do MS Excel foi usado para sepa-rar e contar os componentes de cada categoria.

2.3. Avaliação ambiental dos métodos de prepa-ração das nanopartículas

A análise de compatibilidade ambiental das rotas de preparação das nanopartículas selecionadas, isso é as mais citadas na pesquisa bibliográfica sobre mé-todos de remediação, foi realizada com o cálculo do índice total de segurança (ITI). Este índice é a soma dos índices de segurança química (ICI) e de segu-rança de processo (IPI) de acordo com Jensen, Coll e Gani [8], a partir de uma metodologia proposta por Heikkilä [9].

Os índices de segurança química (ICI) e de seguran-ça de processo (IPI) foram calculados separadamen-te, pela soma dos escores de seus componentes, para cada uma das alternativas de rotas de obtenção das nanopartículas.

Os valores referentes a equipamentos e estrutura dos processos foram estimados com base nos fluxo-gramas simplificados de processo preparados a par-tir da descrição do processo de síntese disponível na literatura.

Os valores de inflamabilidade, toxicidade e corrosivi-dade de cada substância química presente no pro-cesso foram obtidos das Fichas de Informação de

Segurança de Produto Química (FISPQ), um docu-mento descrito na norma ABNT-NBR 14725 [10].

2.4. Preparação das nanopartículas selecionadas

Dióxido de titânio (TiO2): por adição de 10 g de sulfa-to de titânio (TiOSO4) em 150 mL de água deionizada sob agitação vigorosa em temperatura ambiente, durante 1 hora. Adicionaram-se gota a gota 26,786 mL de hidróxido de amônio (NH4OH) sob agitação vigorosa e temperatura de 80°C [11].

Óxido de zinco (ZnO): por adição gota a gota de 3,9997 g de hidróxido de sódio (NaOH) 0,5M em 200 mL de etanol (CH3CH2OH) a 5,9502 g de nitrato de zinco (Zn(NO3)2) com 200 mL de etanol sob agitação vigorosa, em temperatura ambiente, por 1 hora [12]. Óxido de zinco modificado com cobre (ZnO-Cu Zn/Cu = 0,1): por adição de 5,981 g de acetato de zinco (Zn(CH3COO)2) em 20 mL de etanol (CH3CH2OH) a 0,556 g de cloreto de cobre (CuCl2) em 2 mL de água deionizada com 1,0122 g de hidró-xido de sódio (NaOH) em 8 mL de água deionizada, por gotejando sob agitação vigorosa e aquecimento no agitador magnético até 60°C, durante 1 hora [13]. Óxido de zinco modificado com cobre (ZnO-Cu Zn/Cu = 0,01): por adição de 5,981 g de acetato de zinco (Zn(CH3COO)2) em 20 mL de etanol (CH3CH2OH) a 0,0556 g de cloreto de cobre (CuCl2) em 2 mL de água deionizada com 1,0122 g de hidró-xido de sódio (NaOH) em 8 mL de água deionizada, por gotejando sob agitação vigorosa e aquecimento no agitador magnético até 60°C, durante 1 hora [13]. As dispersões coloidais de nanopartículas obtidas após as sínteses foram purificadas por diálise contra água deionizada.

2.6. Testes de cinética de decomposição fotocata-lítica de rodamina B

A atividade fotocatalítica das amostras foi avaliada pela decomposição do corante Rodamina B (RHB – C28H31N2O3Cl) em meio aquoso. 120 mg do catalisdor foram dispersos em 120 mL de uma solução a-quosa de 1 x 10-5 M de RHB e a dispersão foi manti-da sob agitação, no escuro, por 60 minutos para o estabelecimento do equilíbrio de adsorção/dessorção entre o catalisador e a RHB. Os testes fotocatalíticos foram realizados com uma lâmpada de luz negra ele-trônica com 26 W de potência [14].

Durante a reação, as amostras da dispersão coleta-das a cada 10 minutos foram analisacoleta-das por espec-trofotometria UV/vis (HP 8351), registrando-se o va-lor da absorção em 550 (RB). A constante de veloci-dade de pseudoprimeira ordem da reação (kexp) foi obtida a partir do gráfico de logaritmo da absorbância versus tempo [15].

(3)

3. RESULTADOS E DISCUSSÃO

3.1. Análise dos dados de contaminação ambien-tal da CETESB

A Companhia de Tecnologia de Saneamento Ambi-ental (CETESB), ligada à Secretaria do Meio Ambien-te do governo paulista, divulgou pela primeira vez a lista das áreas contaminadas no estado de São Pau-lo em maio de 2002. Após a atualização de dezem-bro de 2013, o Cadastro de Áreas Contaminadas e Reabilitadas no estado de São Paulo totalizou 4.572 registros. O crescimento do número de áreas conta-minadas no estado ao longo do período de 2002 a 2012 foi aproximadamente linear, e essa tendência não foi modificada no ano de 2013, com 4.771 regis-tros (Figura 1) (CETESB, 2014).

Figura 1 – Evolução temporal do número de áreas con-taminadas no estado de São Paulo: (a) no período

2002 a 2012 e (b) no período 2002 a 2013.

A porção paulista das bacias hidrográficas dos rios Piracicaba, Jundiaí e Capivari (PCJ) corresponde à Unidade de Gerenciamento de Recursos Hídricos UGRHI-5. Nessa área encontram-se os dezenove municípios fazem parte da Região Metropolitana de Campinas (RMC): Americana, Artur Nogueira, Cam-pinas, Cosmópolis, Engenheiro Coelho, Holambra, Hortolândia, Indaiatuba, Itatiba, Jaguariúna, Monte Mor, Nova Odessa, Paulínia, Pedreira, Santa Bárbara d'Oeste, Santo Antônio de Posse, Sumaré, Valinhos e Vinhedo [16].

De acordo com a CETESB, no ano de 2013 as áreas contaminadas da UGRHI-5 estavam distribuídas em 10 das 19 cidades da RMC. Os maiores números de áreas contaminadas foram detectados nas cidades de Campinas, Jundiaí, Paulínia, Piracicaba e Limeira, reconhecidos polos industriais e comerciais da regi-ão. A Figura 2 mostra as atividades e a distribuição das principais fontes de contaminação da UGRHI-5.

Figura 2 – Áreas contaminadas da UGRHI-5 identifica-das pela CETESB em 2012: (a) distribuição identifica-das

ativi-dades e (b) principais fontes de contaminação.

Portanto, os postos de combustíveis correspondem à atividade (87%) que mais causou contaminações e, por isso mesmo, a maior fonte das contaminações é justamente a armazenagem de produtos químicos (79%), no caso os combustíveis e lubrificantes. In-dústrias respondem por 8% das áreas contaminadas e acidentes por cerca de 1%.

Nas áreas contaminadas da UGRHI-5 identificadas pela CETESB em 2012 estão impactadas as águas superficiais (56%), bem como o solo superficial (13%) e o subsolo (30%). Em 39% dessas áreas já existe uma investigação detalhada e um plano de intervenção, 15% das áreas estão em fase de moni-toramento para encerramento e 23% estão da fase de remediação com monitoramento de eficiência e de eficácia.

A Figura 3, apresentada a seguir, mostra a distribui-ção dos principais tipos de contaminantes identifica-dos na UGRHI-5 identificadas pela CETESB.

(4)

Figura 3 – Tipos de contaminantes nas áreas contami-nadas da UGRHI-5 identificadas pela CETESB em 2012.

Uma vez que os postos de combustíveis correspon-dem à fonte majoritária das contaminações, como esperado, 75% das áreas contaminadas possuem fase livre do contaminante e os contaminantes identi-ficados incluem combustíveis líquidos (35%) e sol-ventes aromáticos (benzeno, tolueno, etilbenzeno e xilenos – BTEX) (35%). Também são encontrados hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (PAH) em quantidade (20%), com uma presença menor de me-tais (4%), solventes halogenados (1%) e fenóis (1%). Com relação à distribuição das medidas emergenci-ais adotadas nas áreas contaminadas da UGRHI-5 identificadas pela CETESB e às informações sobre as medidas de controle institucional adotadas nas mesmas áreas, são observados dois pontos impor-tantes: em 64% das áreas contaminadas não foi ado-tada nenhuma medida emergencial e apenas 18% contam com monitoramento. Além disso, 66% das áreas contaminadas estavam, ao final do ano de 2012, sem nenhum controle institucional.

No ano de 2012, em 49% das áreas contaminadas ainda não havia sido implantado nenhum tipo de tra-tamento, um dado muito preocupante. Em 15% das áreas foram implantadas barreiras hidráulicas, que não correspondem realmente a um método de trata-mento, mas sim a uma medida de contensão da con-taminação.

O método de bombeamento e tratamento está sendo usado em 15% e a recuperação de fase livre foi im-plantada em 11% das áreas contaminadas, enquanto 8% estão em atenuação natural monitorada e 7% com extração multifásica dos contaminantes. Chama a atenção o fato de que métodos considerados mais eficientes, como a oxidação ou redução química, es-tão sendo usados em apenas 1% das áreas conta-minadas.

3.2. Identificação de métodos de remediação que envolvem o uso de nanopartículas

Foram analisados 130 artigos da literatura recente (2013 e 2015) sobre métodos de remediação com o uso de nanopartículas, sendo a adsorção e fotocatá-lise os mais estudados (Figura 4a).

A maior parte dos 210 artigos da literatura recente (2013 e 2015) sobre rotas de preparação das nano-partículas usadas em remediação tratou de nanopar-tículas de óxido de zinco (49%) e de dióxido de titânio (24%) (Figura 4b).

Figura 4 – Temas dos artigos publicados em 2013 e 2015: (a) métodos de tratamento com nanopartículas e

(b) rotas de síntese das nanopartículas.

No caso da adsorção, os estudos sobre métodos de remediação publicados nos artigos analisados são em sua maioria realizados com carvão ativo modifi-cado com nanopartículas metálicas e com nanopartí-culas de óxidos de metais. Já no caso da fotocatálise heterogênea, 50% dos estudos foram feitos com dió-xido de titânio (TiO2) e TiO2 modificado, seguido por 41% sobre óxido de zinco (ZnO) e ZnO modificado. A partir desses resultados, foram selecionadas as rotas de síntese dessas partículas para a análise de compatibilidade ambiental e os testes de síntese em laboratório (Tabela 1).

(5)

Tabela 1 – Características de métodos selecionados de preparação de nanopartículas usadas em remediação.

Tipo TiO2 ZnO ZnO-Cu

Método Hidrólise térmica Precipitação Precipitação

Reagentes TiOSO4 NH4OH Zn(NO3)2 NaOH NH4HCO3 Zn(NO3)2 NaOH CuCl2 Temperatura (oC) 20 a 900 20 a 600 60 a 140

Pressão Atmosférica Atmosférica Atmosférica

Purificação Secagem e calcinação secagem e Lavagem, calcinação

Secagem e calcinação

Tempo (h) 29 17 3

Solvente Água Água Etanol/água

Referência [11] [12] [13]

3.3. Avaliação ambiental dos métodos de prepa-ração das nanopartículas

A Figura 5 apresenta exemplos de fluxogramas de processo simplificados de instalações de síntese de nanopartículas, com base nas descrições dos méto-dos existentes na literatura [11-13].

Figura 5 – Fluxograma simplificado das instalações para as sínteses de: (a) TiO2 e (b) ZnO.

Com base nestes e nos fluxogramas dos outros mé-todos selecionados de síntese de nanopartículas, a Tabela 2 mostra a atribuição dos escores para o cál-culo do índice total de segurança dos métodos de síntese de nanopartículas descritos na Tabela 1.

Tabela 2 – Índices de segurança química (ICI), de pro-cesso (IPI) e total de segurança (ITI) para os métodos selecionados de síntese de nanopartículas usadas em

remediação ambiental.

Processo de preparação de TiO2 ZnO ZnO-Cu

Referência do método de síntese [11] [12] [13]

Calores de reação, Irs – (0 a 4) 0 0 0

Interações químicas, Iint – (0 a 4) 1 4 4

Inflamabilidade, Ifl – (0 a 4) 0 0 1

Explosividade, Iex – (0 a 4) 2 4 1

Toxicidade, Itox – (0 a 6) 1 1 4

Corrosividade, Icor – (0 a 2) 0 2 2

Índice de segurança química, Icsi 4 11 12

Inventário, Ii – (0 a 5) 0 0 0

Temperatura, It – (0 a 4) 4 3 1

Pressão, Ip – (0 a 4) 0 1 1

Equipamento, IEQ – (IISBL + IOSBL) 6 5 5

Estrutura do processo, Ist – (0 a 5) 4 4 4

Índice de segurança de

proces-so, Ipsi 10 13 11

ÍNDICE TOTAL DE SEGURANÇA

(ITI) 18 24 23

O valor máximo do índice total de segurança possível é de 53. Quanto menor esse valor, mais ambiental-mente compatível é a rota de síntese das nanopartí-culas usadas nos processos de remediação ambien-tal. Assim, as rotas de preparação de nanopartículas de TiO2 e de ZnO-Cu, que poderiam ser usadas tanto em processos de remediação por adsorção, como por fotocatálise heterogênea, são as com maior compatibilidade ambiental.

3.4 Acompanhamento dos testes de síntese das nanopartículas em laboratório e testes de fo-tocatálise heterogênea

Todas as sínteses foram realizadas com a utilização de um agitador magnético; as variáveis de tempo, temperatura, condição de agitação, etc., foram man-tidas constantes de acordo com o procedimento ex-perimental descrito na literatura. As diferentes sínte-ses das partículas foram acompanhadas de modo a registrar as variáveis de processo durante todas as etapas, conforme apresentado na Tabela 3.

(6)

Tabela 3 – Reagentes, etapas e condições dos testes de síntese das nanopartículas de TiO2, ZnO e ZnO-Cu.

TiO2 ZnO ZnO-Cu

Volume do reator

(250 mL) Volume do reator (2000 mL) Volume do reator (250mL)

TiOSO4 (10,014 g) (29,757 g) Zn(NO3)2 (CH3COO)2Zn. 2H2O (5,9849g) CuCl2 (0,548 g e 0,0548 g)

Água (150 mL) (1000 mL) Água Etanol (20 mL)

NH4OH 5% q.s.p.

pH 7 NaOH (0,803g) Água (200mL) NaOH (0,975 g) Água (10 mL)

Adição de NaOH: bureta Adição de NaOH: bureta Adição de NaOH: bureta Tempo de adição

(60 min) Tempo de adição (38 min) Tempo de adição (10 min)

Agitação

magnética magnética Agitação magnética Agitação

Agitador (∅ 2,5 e 3,5 cm) Agitador (∅ 2,5 e 3,5 cm) Agitador (∅ 2,5 e 3,5 cm) Rotação

(5-6(a) rpm) (5-7Rotação (a)rpm) (2Rotação (a) rpm)

Agitação

(60 min) Agitação (60 min) Agitação (60 min)

Temperatura

(80 oC) Temperatura (23 oC) Temperatura (60 oC)

(a) Valor de rotação indicado no agitador magnético.

Ao final de cada síntese, foram obtidas dispersões coloidais de partículas de TiO2, ZnO e ZnO-Cu. Estas dispersões coloidais eram brancas ou acinzentadas e turvas, o que indicou a presença de uma mistura de micro e de nanopartículas. Após a síntese as disper-sões coloidais foram transferidas para saquinhos de diálise e colocadas em provetas de 1000 mL com água deionizada para a realização da diálise.

Em função da variedade de contaminantes orgânicos identificados pela CETESB na UGRHI-5, os testes de degradação fotocatalítica usando as nanopartículas sintetizadas foram efetuados utilizando-se um con-taminante modelo, o corante rodamina B (RHB – C28H31N2O3Cl) com elevada resistência à degradação fotoquímica natural.

Nos espectros UV-visível obtidos durante os testes de fotocatálise heterogênea da rodamina B, além da presença do pico em 550 nm, se nota um desloca-mento das linhas de base dos espectros provavel-mente causado por espalhamento de luz. Esse espa-lhamento pode ocorrer devido à presença de nano-partículas no meio reacional, que não foram retidas no filtro de 0,20 µm de abertura.

O máximo de absorção para uma solução aquosa do corante orgânico rodamina B 1 × 10-5 M foi detectado

em 550 nm. Assim, este comprimento de onda foi utilizado para avaliar a quantidade de corante no meio reacional durante os testes de decomposição por fotocatálise heterogênea, na presença das nano-partículas sintetizadas.

Foram preparados gráficos de variação da absorbân-cia medida em 550 nm com o tempo. A partir destes gráficos foi identificada a ordem da reação de degra-dação do corante por fotocatálise heterogênea e ob-tida a constante de velocidade da reação. A Figura 6 mostra um exemplo dos gráficos de variação da ab-sorbância com o tempo obtidos nos testes de degra-dação fotocatalítica da rodamina B em presença das nanopartículas.

Figura 6 – Variação da absorbância com o tempo na fotodegradação da rodamina B na presença de nano-partículas de: (a) TiO2; (b) ZnO e (c) ZnO-Cu com

Zn/Cu = 0,01.

Uma vez que os gráficos de logaritmo da absorbân-cia versus tempo apresentaram linhas retas, é possí-vel dizer que a degradação da rodamina B por foto-catálise heterogênea ocorre por um mecanismo de primeira ordem em relação ao corante [15] e que isso não é alterado pelo tipo de nanopartícula testado. Além disso, para os testes de degradação fotocatalí-tica do corante modelo rodamina B, com a presença

(7)

de nanopartículas de TiO2, ZnO e ZnO-Cu sintetiza-das, foi calculado o fator catalítico que corresponde à razão entre a constante de velocidade da fotocatálise heterogênea e a velocidade de fotólise do corante (Tabela 4).

Tabela 4 - Valores das constantes de velocidade (kexp)

para a degradação do corante de uma solução aquosa de rodamina B 1 ×××× 10-5 M na ausência e na presença de

1,0 mg/mL de nanopartículas de TiO2, de ZnO ou de

ZnO-Cu com Zn/Cu = 0,1 e 0,01, sob irradiação UV com 26 W de potência, na temperatura ambiente.

Método e síntese kexp (min-1) FC

Fotólise (media) [17] 0,00057 ± 0,0002 --

Fotocatálise TiO2 0,0080 14,04

Fotocatálise ZnO 0,0162 28,42

Fotocatálise ZnO-Cu 0,1 0,0092 16,14

Fotocatálise ZnO-Cu 0,01 0,0023 4,04

Os resultados da Tabela 4 mostram que as nanopar-tículas de TiO2, ZnO e ZnO-Cu (Zn/Cu = 0,1) apre-sentaram fatores catalíticos entre 28 e 14, o que sig-nifica que estas partículas realmente são capazes de acelerar a degradação do corante e possuem poten-cial de uso.

4. CONCLUSÕES

O número de áreas identificadas pela CETESB vem aumentando de forma quase linear nos últimos 12 anos. Porém, a situação é praticamente a mesma em relação a todos os demais aspectos informados pela CETESB sobre as áreas contaminadas da UGRHI-5. Os métodos de remediação mais usados ainda são os de bombeamento/tratamento, de recuperação de fase livre e de atenuação natural monitorada. Chama a atenção o fato de que métodos considerados mais eficazes, como a adsorção e a fotocatálise heterogê-nea, ainda não estejam em condições de serem acei-tos e implantados.

Com o uso do índice total de segurança intrínseca foi possível classificar os método de preparação de na-nopartículas quanto à compatibilidade ambiental, sendo o mais ambientalmente compatível o método de preparação de TiO2, seguido de ZnO-Cu com Zn/Cu = 0,1 ou 0,01 e de ZnO.

Após a realização das sínteses foi possível compro-var, através dos testes de cinética executados em laboratório, que essas nanopartículas poderiam ser usadas como catalisadoras para a degradação do contaminante orgânico modelo rodamina B. Isso por que as nanopartículas de ZnO, e ZnO-Cu com Zn/Cu = 0,1 ou 0,01 e de TiO2, nessa ordem, apresentaram os maiores fatores catalíticos para a degradação da

rodamina B, mostrando o potencial destas nanopartí-culas para uso em métodos mais eficientes de trata-mento das áreas contaminadas por compostos orgâ-nicos.

AGRADECIMENTOS

PUC-Campinas, FAPIC/Reitoria.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

[1] Mehndiratta. P.; Jain, A.; Srivastava, S.; Gupta, N. (2013), Environmental Pollution and Nano-technology, Environment and Pollution, vol. 2, p. 49-58.

[2] Mueller, N.C.; Nowack, B. (2010), Nanoparticles for Remediation: Solving Big Problems with Little Particles, Elements, vol. 6, n. 6, p.395-400. [3] Bhawana, P.; Fulekar, M.H. (2012),

Nanotech-nology: Remediation Technologies to clean up the Environmental pollutants, Research Journal

of Chemical Sciences, vol.2, n.2, p.90-96.

[4] Mckenzie, L.C.; Hutchison, J.E. (2004), Green nanoscience: An integrated approach to greener products, processes, and applications, Chemistry

Today, vol. 22, n.1, p.30-33.

[5] Qu, X.; Alvarez, P. J. J.; Li, Q. (2013), Applica-tions of nanotechnology in water and wastewater treatment, Water Research, vol. 47, n. 12, p. 3931–3946.

[6] Companhia de Tecnologia de Saneamento Am-biental, CETESB. (2013 e 2014), Áreas

Contami-nadas e Reabilitadas do Estado de São Paulo por URGHI, capturado online em 07/09/2013 e

15/08/2014 de

<http://www.cetesb.sp.gov.br/userfiles/file/areas-contaminadas/2012 e 2013/ugrhi.pdf>

[7] Science Direct©. Base de dados de artigos

cientí-ficos. Capturado online no período de 08 a

12/2014 de <http://www.sciencedirect.com/>. [8] Jensen, N.; Coll, N. Gani, R. (2003), An

Integrat-ed Computer AidIntegrat-ed System for Generation and Evaluation of Sustainable Process Alternatives,

Clean Technologies and Environmental Policy,

vol. 5, n. 3-4, p. 209-225.

[9] Heikkilä, A.-M. (1999), Inherent Safety in Process

Plant Design – An Index-based Approach. Tese

de Doutorado, Technical Research Centre of Fin-land, capturado online em 07/09/2014 de <http://www2.vtt.fi/inf/pdf/publications/1999/P384. pdf >

[10] Associação Brasileira de Normas Técnicas, ABNT (2014). NBR 14725:2014-Parte 4 Ficha de

(8)

(FISPQ), capturado online em 27/01/2015 de

<http://portaldorevestimento.com/wp- content/uploads/2014/07/NBR-14725-4-2009-versao-corrigida2010.pdf>

[11] Ngamta, S.; Boonprakob, N.; Wetchakun, N.; Ounnunkad, K.; Phanichphant, S.; Inceesung-vorn, B. (2013), A facile synthesis of nanocrystal-line anatase TiO2 from TiOSO4 aqueous solution,

Materials Letters, vol. 105, p. 76-79.

[12] Pudukudy, M.; Yaakob, Z.; Rajendran, R.; Kandaramath, T. (2014), Photodegradation of methylene blue over novel 3D ZnO microflowers with hexagonal pyramid-like petals, Reaction

Ki-netics, Mechanisms and Catalysis, vol. 112, p.

527-542.

[13] Iribarren, A.; Hernández-Rodríguez, E.;

Maqueira, L. (2014), Structural, chemical and op-tical evaluation of Cu-doped ZnO nanoparticles synthesized by an aqueous solution method,

Ma-terials Research Bulletin. vol. 60, p. 376-381.

[14] Pompermayer, N. B.; Porto, M.B.; Souza, E.F. (2013), Environmental Analysis of the Zinc Oxide Nanophotocatalyst Synthesis, World Academy of

Science, Engineering and Technology, v. 78, p.

1875-1880.

[15] Ball, D.W. (2012), Físico-Química, Pioneira Thomson Learning, São Paulo, SP.

[16] Instituto Brasileiro de Estatística e Geografia (IBGE) (2012) Estimativa Populacional IBGE,

capturado online em 07/09/2014 de

<http://www.ibge.gov.br/home/estatistica/populac ao/estimativa2012/estimativa_dou.shtm >. [17] Bérgamo, M.H.S.; Pompermayer, N.B.; Souza,

E.F. (2014), Avaliação do impacto ambiental de métodos de preparação de nanopartículas mag-néticas de óxido de ferro em fotocatálise hetero-gênea, Anais do XXI Congresso Nacional de

Referências

Documentos relacionados

Através da revisão de literatura e a análise crítica do autor, este trabalho apresenta uma proposta de “estrutura conceitual” para a integração dos “fatores humanos” ao

Essa configuração do porão foi pensada talvez como alternativa de transição entre a situação de hoje e a alternativa a, ou como opção que não prescinde de um aumento no número

Um líder arrojado de pulso firme(infundir respeito e temor aos insubmissos) (infundir respeito e temor aos insubmissos) e. Aos liderados vai a dica de estarem sempre ligados

Assim, propusemos que o processo criado pelo PPC é um processo de natureza iterativa e que esta iteração veiculada pelo PPC, contrariamente ao que é proposto em Cunha (2006)

Figura A.164 – Custos de Exploração por metro cúbico de água faturada em função do número médio de trabalhadores para EG de gestão direta por grau de fiabilidade dos dados.

Conforme Muller (2000), a necessidade de maior agilidade na difusão do conhecimento fez com que o periódico viesse à tona. Os periódicos vêm ganhando cada vez mais espaço

Apresenta a Campanha Obra-Prima, que visa a mudança comportamental por meio da conscientização diante de algumas atitudes recorrentes nas bibliotecas da

O mecanismo de competição atribuído aos antagonistas como responsável pelo controle da doença faz com que meios que promovam restrições de elementos essenciais ao desenvolvimento