Fabricação de reator monolítico de fibra óptica para tratamento de efluentes fotocatalíticos

Resumo

No século XXI, o desenvolvimento de um tratamento sustentável de efluentes e que ofereça uma boa relação custo-benefício é maior desafio para os pesquisadores na busca pela proteção do meio ambiente e dos seres humanos. A fotocatálise é considerada o processo mais sustentável, ecológico e econômico para purificar águas residuais. Milhares de artigos tem descrito a preparação e a eficiência de nanopartículas fotocatalíticas para a purificação fotocatalítica de águas residuais, mas nenhum destes artigos faz referência a aplicações em escala industrial desses fotocatalisadores para o tratamento de águas residuais. Neste projeto, desenvolveremos um reator monolítico baseado em fibras ópticas fotocatalíticas para tratamento de efluentes. As fibras ópticas serão transformadas em fibras fotocatalíticas após fazermos um revestimento fino com fotocatalisadores ativados pela luz visível. O revestimento de fotocatalisadores na superfície da fibra óptica deverá ser feito de tal modo que o índice de refração da camada fotocatalítica seja maior do que a fibra óptica e, portanto, a luz é transmitida para a camada para criar pares buraco-elétron. Esses pares buraco-elétron criarão radicais hidroxila e superóxido e participarão do processo de oxidação e redução para degradar poluentes orgânicos e inorgânicos em águas residuais. As fibras ópticas revestidas serão testadas quanto ao desempenho fotocatalítico da purificação de águas residuais e serão mantidas dentro de um cilindro de plástico ou vidro para desenvolver um dispositivo monolítico. Uma fonte de luz visível será colocada na parte superior do feixe de fibras ópticas para fornecer luz visível dentro do reator através das fibras ópticas. Este novo dispositivo irá abrir novos caminhos tecnológicos para o tratamento sustentável e barato de águas residuais utilizando energia solar.