FOTOCATÁLISE HETEROGÊNEA DO CORANTE VERMELHO REATIVO 120 UTILIZANDO ÓXIDO DE ZINCO: DESENVOLVIMENTO DE SISTEMA FOTOCATALÍTICO, OTIMIZAÇÃO METODOLÓGICA E APLICAÇÃO EM MATRIZES AQUOSAS
Fotocatálise heterogênea; Vermelho Reativo 120; Óxido de zinco; Processos oxidativos avançados; Espectrofotometria UV-Vis; Matrizes aquosas.
A contaminação de corpos hídricos por efluentes têxteis constitui um importante problema ambiental, uma vez que muitos corantes apresentam elevada estabilidade química e resistência aos processos naturais de degradação. Nesse contexto, os processos oxidativos avançados destacam-se como alternativas promissoras para o tratamento de contaminantes orgânicos recalcitrantes. O presente trabalho teve como objetivo desenvolver e otimizar uma metodologia baseada na fotocatálise heterogênea para a degradação do corante Vermelho Reativo 120 utilizando óxido de zinco (ZnO) como semicondutor fotocatalisador. Para a realização dos experimentos, foi desenvolvido e construído um fotorreator de baixo custo utilizando materiais de fácil obtenção, sendo avaliadas as influências do pH, da concentração do analito, da massa de catalisador, do tipo de radiação incidente, do tempo de exposição e do controle de temperatura sobre o comportamento espectral e a eficiência do processo fotocatalítico. A eficiência de degradação foi monitorada por espectrofotometria UV-Vis, enquanto a mineralização parcial foi avaliada por meio da análise de carbono orgânico total (TOC). Adicionalmente, foram realizados estudos cinéticos de pseudo-primeira e pseudo-segunda ordem, bem como ensaios em matriz ambiental real utilizando água do Rio Sapucaí, localizado no município de Itajubá-MG, complementados por análises de demanda bioquímica de oxigênio (DBO) e demanda química de oxigênio (DQO). Os resultados demonstraram que as variáveis experimentais influenciam diretamente a eficiência do processo fotocatalítico, sendo observadas alterações significativas no comportamento espectral em função do pH, da concentração do corante e das condições operacionais empregadas. Os estudos cinéticos indicaram que o comportamento do sistema pode ser descrito por diferentes modelos cinéticos, dependendo das condições experimentais avaliadas, evidenciando a complexidade dos mecanismos envolvidos durante a degradação. Nos experimentos realizados com água do Rio Sapucaí, foi obtida degradação espectrofotométrica aproximada de 95,66%, demonstrando que a presença de constituintes naturais da matriz não impediu a ocorrência do processo fotocatalítico. As análises de TOC indicaram mineralização parcial de aproximadamente 36,54%, enquanto as reduções observadas para DBO e DQO foram de aproximadamente 61,50% e 40,14%, respectivamente. De forma geral, os resultados obtidos demonstram que a fotocatálise heterogênea utilizando ZnO constitui uma alternativa promissora para a degradação de corantes têxteis em diferentes matrizes aquosas, contribuindo para o desenvolvimento de tecnologias sustentáveis voltadas ao tratamento de efluentes e à preservação dos recursos hídricos.