Eletrodos de heterojunção de óxidos aplicados na fotoeletrocatálise de antibióticos em reatores de fluxo

Resumo

Os óxidos semicondutores têm sido eficientes na remoção de poluentes persistentes de efluentes quando usados como anodos em sistemas eletroquímicos. A combinação de óxidos tem sido uma estratégia para melhorar a fotoatividade dos ânodos e as taxas de degradação de compostos orgânicos. Além disso, a combinação de procedimentos eletroquímicos e tecnologias que promovem a geração de oxidantes capazes de auxiliar no tratamento desses compostos têm mostrado resultados promissores. Portanto, o objetivo deste trabalho é estudar a degradação de antibióticos utilizando eletrodos de óxidos e misturas de óxidos de níquel, cobre e zinco em um sistema eletroquímico de fluxo acoplado a outros processos oxidantes. Os eletrodos serão produzidos a partir da eletrodeposição dos óxidos em substrato de titânio. A fotoatividade dos eletrodos de óxidos isoladamente e em combinação será avaliada a partir da degradação dos antibióticos Levofloxacina (LFX) e Trimetoprim (TMP). Os parâmetros do processo, como potencial aplicado, fluxo do reator, concentração de fármaco e fonte de irradiação serão estudados. Em seguida, a influência da combinação de processos como irradiação de luz e / ou ultrassom nos experimentos de degradação será estudada. O uso de reatores de fluxo e a combinação de processos oxidantes serão estudados com o objetivo de aumentar a eficiência de degradação dos antibióticos e propor um novo método de tratamento de efluentes. Por fim, o sistema será aplicado a amostras de efluentes reais contendo os antibióticos para verificar a possibilidade de uso em reatores de larga escala. A degradação de poluentes será monitorada por medidas de carbono orgânico total (TOC) e cromatografia (HPLC). Os resultados serão comparados aos obtidos no Brasil. Até à data, as degradações fotocatalíticas de antibióticos foram realizadas em células de bancada e ainda não existe uma configuração de reator adequada para realizar degradações em larga escala utilizando o acoplamento de técnicas de oxidação. Assim, os experimentos realizados no grupo de pesquisa do professor Manuel Andrés Rodrigo Rodrigo, da Universidade de Castilla La Mancha, serão de fundamental importância tanto para o desenvolvimento de novas tecnologias quanto para a consolidação dessa linha de pesquisa no Brasil.