Remoção eletroquímica dos inseticidas organofosforados metil paration e clorpirifós utilizando eletrodos de diamante dopado com boro

Autor(es)

Suellen Aparecida Alves

• Tipo de documento: Tese de Doutorado
• Imprenta: São Carlos.
• Instituição: Universidade de São Paulo (USP). Instituto de Química de São Carlos
• Data de defesa: 13 ago. 2014

Membros da banca

Marcos Roberto de Vasconcelos Lanza; Christiana Andrade Pessoa; Maria Del Pilar Taboada Sotomayor

• Orientador: Marcos Roberto de Vasconcelos Lanza

Resumo

Os efluentes contendo agrotóxicos são a causa de grande preocupação uma vez que estes compostos apresentam toxicidade, persistência no meio ambiente e muitos são recalcitrantes. Dentre os compostos orgânicos utilizados no combate à pragas destacam-se os inseticidas organofosforados, os quais apresentam menor toxicidade quando comparados aos compostos organoclorados. Dois inseticidas organofosforados vêm sendo amplamente utilizados no Brasil, são eles: metil paration (MP) e clorpirifós (CP). Dentre os métodos de tratamento de efluentes, ressaltam-se os processos eletroquímicos com a utilização de eletrodo de diamante dopado com boro, que apresenta alta eficiência na remoção de compostos orgânicos com baixa capacidade de adsorção. Este estudo propõe um método de tratamento para efluente contendo MP e CP (em separado) utilizando eletrodos de diamante dopados com boro (DDB) com diferentes níveis de dopagem (15.000 e 30.000 ppm da relação B/C, designados de DDB15 e DDB30, respectivamente) em meio ácido. Os eletrodos foram caracterizados utilizando técnicas morfológicas e eletroquímicas, tais como Microscopia Eletrônica de Varredura, Microscopia Óptica Digital, Espectroscopia Raman, Difração de Raios X, Voltametria Cíclica e Microscopia Eletroquímica de Varredura. A eficiência no processo de degradação foi acompanhada por técnicas analíticas como espectroscopia na região do UV-Vis, Cromatografia Líquida de Alta Eficiência (CLAE) utilizando detectores de espectroscopia na região do UV e detector de arranjo de diodos (DAD) e analisador de carbono orgânico total (COT). A eficiência do processo foi relacionada com o nível de dopagem do eletrodo DDB bem como a natureza dos compostos. As imagens MEV mostraram o crescimento homogêneo dos filmes sobre o substrato titânio e os espectros Raman confirmam o crescimento do carbono com ligações sp3 (diamante) e a incorporação de átomos de boro. As análises de Difração de Raios X mostram a cristalinidade dos filmes DDB bem como a presença de impurezas. As caracterizações eletroquímicas mostram o amplo intervalo de potencial de ambos os eletrodos e a transferência eletrônica do sistema Fe(CN)63-/4- mostrou a maior reversibilidade com o eletrodo mais dopado. O mesmo comportamento foi obtido com a técnica de SECM. Os ensaios de degradação do inseticida MP mostraram que o eletrodo mais dopado foi mais eficiente na diminuição da concentração (valor máximo de 86%) e remoção da matéria orgânica (valor máximo de 72%) com menor consumo de energia elétrica. Em relação à remoção do inseticida CP, não foi observado diferença expressiva nas respostas de remoção do inseticida bem como na mineralização da matéria orgânica utilizando os dois eletrodos DDB. Entretanto, a cinética de remoção foi mais rápida quando utilizou-se o eletrodo DDB30. Deste modo, pode-se dizer que os eletrodos DDB altamente dopados são eficientes na remoção da matéria orgânica, mas a eficiência do aumento de dopagem deve ser associada ao composto a ser degradado. (AU)

• Processo FAPESP: 10/07525-3 - Utilização de processos eletroquímicos/processos oxidativos avançados para a degradação de agrotóxicos organofosforados e identificação de seus intemediários de degradação
• Beneficiário: Suellen Aparecida Alves
• Linha de fomento: Bolsas no Brasil - Doutorado Direto