Degradação fotocatalítica do fungicida tebuconazole em solução aquosa

Prestes, Thiago de Hermann; Gibbon, Danielle de Oliveira; Lansarin, Marla Azário; Moro, Celso Camilo

doi:10.1590/s0100-40422010000400006

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“…Verifica-se que os materiais sintetizados com surfactante CTAC apresentam maior área superficial específica do que os materiais sintetizados sem surfactante (entradas 2-3, [6][7][8][9]…”

Section: Isotermas De Adsorção/dessorção De Nitrogêniounclassified

“…5 Recentemente, alguns estudos foram publicados mostrando a aplicação de TiO 2 na fotodegradação dos pesticidas diuron 6 e tebuconazole. 7 Especificamente, com relação à degradação do diuron, usando TiO 2 , diferentes mecanismos têm sido propostos com base nos intermediários detectados utilizando diferentes técnicas de análises. 6,8 Para melhorar a eficiência de catalisadores à base de TiO 2 , muitos materiais têm sido preparados utilizando diversos tipos de suporte, como sílica, 9 vidro, 10 quartzo, 11 zeólitas, 12 entre outros, sendo a sílica a mais estudada devido a sua inatividade química nesses processos, por não absorver luz ultravioleta e por conferir ao dióxido de titânio maior área superficial.…”

Section: Introductionunclassified

unclassified

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Materiais SiO2-TiO2 para a degradação fotocatalítica de diuron

et al. 2011

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Recebido em 6/11/10; aceito em 30/3/11; publicado na web em 10/6/11 SiO 2 -TiO 2 MATERIALS FOR DIURON PHOTOCATALYTIC DEGRADATION. SiO 2 -TiO 2 materials prepared by sol-gel method were evaluated in the photocatalytic degradation of diuron. The materials were prepared with and without surfactant cetyltrimethylammonium chloride at different temperatures (25, 50 and 100 o C). The samples were characterized by N 2 adsorptiondesorption measurements, scanning electron microscopy, X-ray diffraction, ultraviolet-visible diffuse reflectance spectroscopy and infrared diffuse reflectance spectroscopy. The results showed that the materials synthesized with the surfactant had higher surface areas and band-gap values similar to anatase. All materials were more active than the commercial catalyst P-25 and better performance was achieved using the surfactant in the material synthesis.Keywords: photocatalysis; sol-gel method; diuron. INTRODUÇÃOA contaminação de águas superficiais com pesticidas é uma das consequências das atividades agrícolas que têm se intensificado com o aumento da população mundial. Um pesticida comumente usado em lavouras é o diuron, cujo princípio ativo, N-(3,4-diclorofenil)-N,N-dimetilureia, é moderadamente tóxico e persistente no solo e em águas, com tempo de meia vida variando entre 1 mês a 1 ano dependendo das condições ambientais.1 Além disso, seu principal produto de biodegradação, a 3,4 dicloroanilina (3,4 DCA) exibe maior toxicidade que o diuron e também é persistente em solos e águas.1 Assim como o diuron, a maioria dos pesticidas usados são quimicamente ou fotoquimicamente resistentes à degradação em condições ambientais, fazendo com que seja necessário desenvolver metodologias eficientes para controlar esse tipo de contaminação.Entre as metodologias conhecidas para o tratamento de contaminantes orgânicos, os processos oxidativos avançados (POAs) têm sido o foco de muitos trabalhos, principalmente por serem altamente eficientes na degradação de substratos resistentes.2 Nesses processos, ocorre a geração de radicais hidroxila (HO • ) fortemente oxidantes, que permitem a rápida degradação de uma grande variedade de compostos orgânicos, muitas vezes permitindo a sua completa mineralização. 3A fotocatálise heterogênea é um processo que pode ser empregado para tratar misturas complexas de contaminantes. Em alguns casos, é possível usar a radiação solar como fonte de energia, o que confere ao processo importante valor ambiental, além de ser uma tecnologia sustentável. 4 O dióxido de titânio, na fase anatase, tem sido o semicondutor mais utilizado como fotocatalisador heterogêneo por ser estável quimicamente, insolúvel em água, não tóxico, de baixo custo e permitir a ativação por luz solar. 5 Recentemente, alguns estudos foram publicados mostrando a aplicação de TiO 2 na fotodegradação dos pesticidas diuron 6 e tebuconazole. 7 Especificamente, com relação à degradação do diuron, usando TiO 2 , diferentes mecanismos têm sido propostos com base nos intermediários detectados utilizando diferentes técnica...

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“…Verifica-se que os materiais sintetizados com surfactante CTAC apresentam maior área superficial específica do que os materiais sintetizados sem surfactante (entradas 2-3, [6][7][8][9]…”

Section: Isotermas De Adsorção/dessorção De Nitrogêniounclassified

Section: Introductionunclassified

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Materiais SiO2-TiO2 para a degradação fotocatalítica de diuron

et al. 2011

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“…1 Dentre os POAs, a fotocatálise heterogênea, processo que envolve reações redox induzidas pela radiação que ocorrem na superfície de semicondutores, vem sendo amplamente estudada. [2][3][4] O catalisador mais empregado para o estudo e desenvolvimento de processos fotocatalíticos heterogêneos é o dióxido de titânio (TiO 2 ), na forma de anatase. Apesar de suas inúmeras vantagens, o TiO 2 apresenta energia de band gap em torno de 3,2 eV, o que faz com que seja eficaz em radiações de até 385 nm, inviabilizando a sua utilização sob a irradiação visível.…”

Section: Introductionunclassified

Síntese, caracterização e atividade fotocatalítica de catalisadores nanoestruturados de TiO2 dopados com metais

Silva¹,

Lansarin²,

Moro³

2013

Quím. Nova

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Recebido em 18/4/12; aceito em 9/10/12; publicado na web em 18/2/13 SYNTHESIS, CHARACTERIZATION AND PHOTOCATALYTIC ACTIVITY OF NANOSTRUCTURED TiO 2 CATALYSTS DOPED WITH METALS. Titanium dioxide nanostructured catalysts (nanotubes) doped with different metals (silver, gold, copper, palladium and zinc) were synthesized by the hydrothermal method in order to promote an increase in their photocatalytic activity under visible light. The catalysts were characterized by X-ray diffraction, diffuse reflectance spectroscopy, transmission electron microscopy and specific area and pore volume determination. The materials' photocatalytic activity was evaluated by rhodamine B decomposition in a glass batch reactor. Under UV radiation, only nanotubes doped with palladium were more active than the TiO 2 P25, but the samples doped with silver, palladium and gold exhibited better results than the undoped samples under visible light.Keywords: photocatalysis; TiO 2 nanotubes; metal doped TiO 2 . INTRODUÇÃOOs processos oxidativos avançados (POAs) vêm atraindo interesse por apresentarem simplicidade operacional e elevada eficiência na degradação de compostos orgânicos tóxicos e persistentes, características importantes para o tratamento de efluentes industriais. 1Dentre os POAs, a fotocatálise heterogênea, processo que envolve reações redox induzidas pela radiação que ocorrem na superfície de semicondutores, vem sendo amplamente estudada. 2-4O catalisador mais empregado para o estudo e desenvolvimento de processos fotocatalíticos heterogêneos é o dióxido de titânio (TiO 2 ), na forma de anatase. Apesar de suas inúmeras vantagens, o TiO 2 apresenta energia de band gap em torno de 3,2 eV, o que faz com que seja eficaz em radiações de até 385 nm, inviabilizando a sua utilização sob a irradiação visível. Para aumentar seu campo de aplicação, é possível utilizá-lo na forma de nanocompostos, associado a outros semicondutores, 5-7 ou dopado com metais. 8-10 Também pode ser empregado na forma de nanotubos, que podem ser mais facilmente recuperados quando estão em solução. Além disso, em alguns casos, os NTTs podem ser reciclados e reutilizados em vários ciclos fotocatalíticos. 11A síntese de NTTs pode ser feita por diferentes métodos, dentre os quais se destacam o molde químico, a oxidação anódica eletroquímica e o tratamento hidrotérmico. 7,[12][13][14][15] Os dopantes podem ser introduzidos através de impregnação, coprecipitação e dopagem ou processo sol-gel. A escolha da rota desempenha um papel significativo na atividade fotocatalítica, pois é possível que uma amostra dopada tenha boa absorção na região do visível, porém sem ação fotocatalítica. 16 Embora a literatura apresente vários trabalhos estudando diferentes tipos de catalisadores dopados, 17-22 ainda se faz necessário um estudo que mostre as relações entre as variáveis de preparação do catalisador na forma de nanotubos e a sua atividade fotocatalítica, considerando não somente o efeito do metal dopante, mas a forma de preparação do material base, no caso os nanotubos de titânio. ...

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“…There are many studies in the literature dealing with wastewater photocatalytic treatment. Efforts are underway for dealing with dyes, 6,7 as well as water polluted with fungicides, 8,9 antibiotics 10,11 and insecticides, 12 among other toxic molecules. 13 In this study, the photocatalytic degradation of styrene in water was investigated using TiO 2 as a catalyst.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Styrene photocatalytic degradation reaction kinetics

Taffarel

Lansarin

Moro

et al. 2011

J. Braz. Chem. Soc.

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A reação de degradação fotocatalítica do estireno foi estudada utilizando-se TiO 2 P-25 (Degussa) como catalisador. Os experimentos foram realizados em um reator "slurry" em bateladas, com controle de temperatura, empregando-se uma lâmpada UV. Foram estudados os efeitos do pH, da concentração inicial de estireno, da concentração do catalisador e da adição de H 2 O 2 sobre a velocidade da reação. Os resultados mostraram que, em 90 min, cerca de 95% da quantidade inicial da molécula foi consumida por fotocatálise. Verificou-se também que a reação segue uma cinética de primeira ordem para concentrações iniciais de estireno, entre 15,27 e 57,25 ppm, a 30 °C. A análise cromatográfica das amostras coletadas durante os experimentos de fotodegradação identificou o benzaldeído como um dos intermediários dessa reação. Além disso, a adição de H 2 O 2 aumentou a velocidade de degradação.The aqueous styrene photocatalytic degradation reaction was evaluated using TiO 2 P-25 (Degussa) as a catalyst. These experiments were accomplished in a batch slurry reactor with temperature control and a UV lamp. The effects of the initial styrene concentration, the catalyst concentration, the hydrogen peroxide addition and the initial pH of the solution on the reaction were evaluated. The experimental results showed that in 90 min, 95% of the initial styrene was degraded by photocatalysis. It was verified that the styrene degradation rate fits a pseudo-first-order kinetics for initial styrene concentrations between 15.27 and 57.25 ppm, at 30 °C. The chromatographic analysis of the samples collected during the photocatalytic degradation revealed benzaldehyde as one of the intermediates. The addition of H 2 O 2 accelerated the degradation reaction until the system reached a certain optimum peroxide concentration in the reactor. Further H 2 O 2 additions resulted in a reaction rate reduction.

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Degradação fotocatalítica do fungicida tebuconazole em solução aquosa

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Materiais SiO2-TiO2 para a degradação fotocatalítica de diuron

Materiais SiO2-TiO2 para a degradação fotocatalítica de diuron

Síntese, caracterização e atividade fotocatalítica de catalisadores nanoestruturados de TiO2 dopados com metais

Styrene photocatalytic degradation reaction kinetics

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