Degradação fotocatalítica do azocorante direct red 23 (DR 23) em suspensão de dióxido de titânio

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dataload.collectionmapped02 - Mestrado - Químicapt_BR
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dc.contributor.advisorTakashima, Keiko [Orientador]pt_BR
dc.contributor.authorClausen, Débora Nobilept_BR
dc.contributor.bancaPeralta-Zamora, Patrício Guillermopt_BR
dc.contributor.bancaBarreto, Wagner Josépt_BR
dc.coverage.spatialLondrinapt_BR
dc.date.accessioned2024-05-01T12:49:28Z
dc.date.available2024-05-01T12:49:28Z
dc.date.created2006.00pt_BR
dc.date.defesa18.06.2006pt_BR
dc.description.abstractResumo: O setor têxtil apresenta especial destaque na contaminação de águas naturais por gerar grandes volumes de efluentes altamente coloridos, devido à presença principalmente de azo corantes Estes e seus subprodutos podem representar riscos tanto à saúde quanto ao meio ambiente, porque muitos são tóxicos, não biodegradáveis e resistentes à degradação Este trabalho teve como objetivo investigar a influência dos parâmetros experimentais na descoloração e degradação do azo corante Direct Red 23 (DR23), utilizando-se TiO2 em suspensão aquosa sob radiação artificial (lâmpada a vapor de Hg de 125 W) e solar O comportamento cinético foi investigado a 3,°C sob condição de pseudo-primeira ordem Foram variadas as concentrações de TiO2 e DR23 e de pH em duas condições experimentais, uma exploratória e outra na qual se utilizou planejamento fatorial 23, esta última baseada em dados pré-definidos pela condição exploratória As maiores constantes de velocidade em pH 6,9 e 3,°C foram respectivamente iguais a (6,58±,39)x1-3 min-1 para a condição exploratória, usando-se 1,x1-4 mol L-1 de azo corante e 1,25 g L-1 de TiO2, e de (5,47±,55)x1-3 min-1 utilizando-se 1,5x1-4 mol L-1 de corante e 1,75 g L-1 de TiO2 para a condição na qual se utilizou o planejamento experimental As suspensões formadas por DR23 e TiO2 foram agitadas por 45 min a 6 rpm no escuro e posteriormente irradiadas As amostras coletadas durante a irradiação de 6 h foram filtradas (,22 µm) e analisadas por espectrofotometria UV-Vis As análises elementares de CHN nas amostras irradiadas por 6 h, mostraram que o carbono residual total foi de ,21%, ou seja, o azo corante foi 99,2% degradado na condição utilizando-se o planejamento experimental contra ,45% da exploratória, indicando que o corante foi degradado 97,9% A análise de fatores do tipo Q, determinada a partir dos dados espectrais da condição com planejamento mostrou a formação de cinco intermediários e um produto no final de 6 h de irradiação A adição de oxidantes como íon persulfato, íon clorato e peróxido de hidrogênio na suspensão formada por TiO2 e azo corante aumentou a constante de velocidade de degradação de DR23 Destes, o íon persulfato demonstrou ser o oxidante mais favorável, já que dos três, a descoloração de 97,6% ocorreu em 1 min de irradiação quando foi utilizada a concentração de 2,5x1-4 mol L-1 Na presença do íon clorato 95,9% do azo corante foi descolorido também em 1 min usando-se a concentração de 5,x1-4 mol L-1 O H2O2 foi o menos efetivo dos três, uma vez que para descolorir 97,8% foi necessária a adição de 5,x1-4 mol L-1 em 12 min de irradiação A constante de velocidade de degradação do corante em TiO2 sob as diversas condições experimentais foi cerca de três vezes mais rápida sob radiação solar do que sob iluminação artificialpt_BR
dc.description.abstractother1Abstract: The textile industry has a special issue in natural water contamination for generating a large amount of highly colored wastewater due to the presence of some dyes and specially azo dyes These dyes and their sub-products can represent risks to the human health as well as to the environmental due to the toxicity, non-biodegradability and resistence to the degradation The aim of this work was to investigate the influence of experimental parameters in the decolorization and degradation of the Direct Red 23 azo dye (DR23), using TiO2 in aqueous suspension under artificial (125 W Hg vapor lamp) and solar radiation The kinetic behavior was investigated at 3°C under pseudo-first order condition The concentrations of DR23, TiO2 and pH were varied using two experimental conditions, one exploratory and another one using factorial design 23, both based on experimental data The largest rate constant at natural pH 69 and 3°C was (658±39)x1-3 min-1 for the exploratory condition, using 1x1-4 mol L-1 dye concentration and 125 g L-1 of TiO2 and (547±55)x1-3 min-1 for the experimental design using 15x1-4 mol L-1 dye concentration and 175 g L-1 of TiO2 The suspension formed by DR23 and TiO2 were stirred for 45 min at 6 rpm in the dark and then, irradiated The collected samples during 6 h irradiation were filtered (22µm) and analysed by UV-Vis spectrophotometry The CHN elemental analyses of 6 h irradiated samples showed that the total residual carbon was 21%, that is, the azo dye was 992% degraded for the experimental design and 45% for the exploratory one indicatinga degradation of 979% The Q mode factors were determined from the spectral data of the experimental design and showed the formation of five intermediates and one product The addition of oxidants as persulfate, and chlorate ions and hydrogen peroxide increased the degradation rate constant of DR23 Among these oxidants, the persulfate ion showed to be the most favorable, because 976% decolorization performed in 1 min irradiation using 25x1-4 mol L-1 concentration In the presence of chlorate ion 959% of the azo dye was also decolorized in 1 min for 5x1-4 mol L-1 The H2O2 was the least effective of the three, once to the decolorize 978%, it was necessary 12 min irradiation and add 5x1-4 mol L-1 of this oxidant The rate constants of dye decolorization in TiO2 under several experimental conditions were about three times faster under solar radiation than in comparison to the artificial lightingpt_BR
dc.description.notesDissertação (Mestrado em Química dos Recursos Naturais) - Universidade Estadual de Londrina, Centro de Ciências Exatas, Programa de Pós-Graduação em Química dos Recursos Naturaispt_BR
dc.identifier.urihttps://repositorio.uel.br/handle/123456789/10792
dc.languagepor
dc.relation.coursedegreeMestradopt_BR
dc.relation.coursenameQuímica dos Recursos Naturaispt_BR
dc.relation.departamentCentro de Ciências Exataspt_BR
dc.relation.ppgnamePrograma de Pós-Graduação em Química dos Recursos Naturaispt_BR
dc.subjectQuímica ambientalpt_BR
dc.subjectCorantespt_BR
dc.subjectAspectos ambientaispt_BR
dc.subjectCorantespt_BR
dc.subjectBiodegradaçãopt_BR
dc.subjectEnvironmental chemistrypt_BR
dc.subjectColoringspt_BR
dc.subjectPhotocatalysispt_BR
dc.titleDegradação fotocatalítica do azocorante direct red 23 (DR 23) em suspensão de dióxido de titâniopt_BR
dc.typeDissertaçãopt_BR

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