APLICAÇÃO DE TIO2:CE EM MÉTODOS DE DESCONTAMINAÇÃO DE ÁGUAS RESIDUAIS POR MEIO DE PROCESSOS CONJUNGADOS

Realizar a síntese do óxido de titânio puro e dopado com dez por cento de cério (TiO2:Ce-10%) pelo método dos precursores poliméricos, com calcinação em diferentes temperaturas e avaliar a atividade catalítica desses materiais em reações de degradação do corante orgânico tartrazina (TTZ) por meio dos processos eletroquímico e fotocatalítico, separados e conjugados. A estrutura do TiO2:Ce-10% sintetizado foi caracterizada por difração de raios X (DRX) e microscopia eletrônica de varredura (MEV). O potencial fotocatalítico do TiO2:Ce-10% foi avaliado e comparado ao TiO2 não dopado e ao P25 (fotocatalisador comercial) por meio das técnicas separadas e também conjugadas, em que para o acoplamento das técnicas foram realizadas eletrólises em três densidades de corrente: 10, 30 e 50 mA/cm2. Nas reações de fotocatálise foi observado um melhor desempenho na atividade fotocatalítica do P25, seguido pelo TiO2:Ce-10% e, por fim, pelo TiO2 não dopado, obtendo, respectivamente, uma descoloração de 100%, 45,92% e 33,9% em 60 min, chegando a 71,2% e 57,0% em 120 min, para o TiO2:Ce-10% e o TiO2 não dopado, em reator de fluxo. Esses resultados indicam que a dopagem do TiO2 melhorou o seu desempenho fotocatalítico em relação ao TiO2 não dopado. Nas reações de degradação do corante via processos eletroquímicos, a eliminação da cor foi de 26,2%, 37,9 % e 40,7% para as densidades de corrente 10, 30 e 50 mA/cm2, respectivamente. Neste caso, a eficiência do processo não está apenas relacionada com a remoção da cor, depende também do consumo energético, que foi de 0,26 KWh/g (10 mA/cm2), 0,88 KWh/g (30 mA/cm2) e 1,85 KWh/g (50 mA/cm2), sendo que a densidade de corrente de 30 mA/cm2 foi a que apresentou melhor custo benefício. Para os três catalisadores em estudo, os processos conjugados (fotoeletroquímico) resultaram em melhor desempenho frente aos processos separados, sendo obtidas taxas de descoloração de 100 % (P25), 48,8% (TiO2:Ce-10%) e 39,0% (TiO2) em 60 min, chegando a 73,3% (TiO2:Ce-10%) e 65,5% (TiO2) em 120 min de reação.