Avaliação de parâmetros cinéticos envolvidos na fotodegradação de pesticidas catalisada por nanopartículas de TiO2: estudos comparativos sobre a contribuição de processos de transferência de carga e oxidação por radicais livres

Resumo

A preocupação com uma gestão eficiente do uso da água é, nos dias atuais, foco de interesse não somente das áreas agropecuárias e industriais, como também é objeto de preocupação em termos de saúde pública e diferencial para um desenvolvimento econômico sustentável. Entre os métodos mais eficientes para descontaminação de águas estão os processos oxidativos avançados (POA), dos quais se destaca a fotoexcitação de TiO2 para a geração de radicais oxidantes, ou transferência eletrônica direta da espécie a ser oxidada para o semicondutor. Embora a funcionalidade destes processos já esteja comprovada, os mecanismos de oxidação envolvidos, o efeito de dopantes no aumento da eficiência e a durabilidade dos fotocatalisadores ainda são objetos de estudos. Assim, a proposta central deste trabalho é a investigação das contribuições relativas de cada mecanismo de oxidação envolvido em nanopartículas de TiO2 e de TiO2 dopado, através de técnicas espectroscópicas e eletroquímicas, buscando desta forma separar os efeitos relativos a cada mecanismo. Serão obtidos filmes imobilizados de TiO2 em substratos condutores e avaliados os potenciais de oxidação de pesticidas selecionados em diferentes técnicas eletroquímicas. Será também avaliada a fotogeração de radicais livres durante o processo fotocatalítico utilizando a técnica de spin-trapping com Espectroscopia de Ressonância Paramagnética Eletrônica (EPR). Por fim, será avaliada a eficiência quanto à degradação de alguns dos pesticidas mais utilizados na cultura de cana-de-açúcar e soja (ametrina, diuron e metamidófos), de forma a contribuir na seleção de melhores catalisadores para processos de descontaminação de efluentes provenientes destas culturas. (AU)