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Estudo da potencialidade da fotocatálise heterogênea (TiO2 e ZnO) e dos processos Fenton para remediação de águas contaminadas pelos estrogênios estrona, 17B-estradiol e 17a-etinilestradiol
Use este link compartilhar ou citar este material: http://educapes.capes.gov.br/handle/1884/34800
Registro completo de metadados
| Metadados | Descrição | Idioma |
|---|---|---|
| Autor(es): dc.contributor | Peralta Zamora, Patricio Guillermo, 1962- | - |
| Autor(es): dc.contributor | Nagata, Noemi, 1972- | - |
| Autor(es): dc.contributor | Universidade Federal do Paraná. Setor de Ciências Exatas. Programa de Pós-Graduação em Química | - |
| Autor(es): dc.creator | Liz, Marcus Vinicius de | - |
| Data de aceite: dc.date.accessioned | 2025-09-01T12:33:21Z | - |
| Data de disponibilização: dc.date.available | 2025-09-01T12:33:21Z | - |
| Data de envio: dc.date.issued | 2024-11-20 | - |
| Data de envio: dc.date.issued | 2024-11-20 | - |
| Data de envio: dc.date.issued | 2013 | - |
| Fonte completa do material: dc.identifier | https://hdl.handle.net/1884/34800 | - |
| Fonte: dc.identifier.uri | http://educapes.capes.gov.br/handle/1884/34800 | - |
| Descrição: dc.description | Orientador: Prof. Dr. Patricio G. Peralta-Zamora | - |
| Descrição: dc.description | Coorientadora: Profª Drª Noemi Nagata | - |
| Descrição: dc.description | Tese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Exatas, Programa de Pós-Graduação em Química. Defesa: Curitiba, 03/04/2013 | - |
| Descrição: dc.description | Inclui referências | - |
| Descrição: dc.description | Resumo: Neste trabalho foi avaliada a degradação de estrogênios em solução aquosa e em amostras de esgoto, utilizando-se processos avançados de oxidação fundamentados em fotocatálise heterogênea e processos Fenton. Adicionalmente, foi desenvolvido um método de determinação fundamentado em cromatografia em fase líquida de alta eficiência com detecção ultravioleta e de fluorescência, para determinação dos estrogênios estrona (E1), 17B-estradiol (E2), estriol (E3) e 17a-etinilestradiol (EE2) em águas residuais urbanas, e E1, E2 e EE2 para controle analítico nos estudos de degradação. Estudos de degradação fotocatalítica realizados em escala de bancada permitiram verificar uma elevada eficiência de tratamento dos sistemas fundamentados no uso de TiO2 e radiação UVC. Entretanto, observou-se que grande parte da degradação foi devida a processos de fotólise (ausência de fotocatalisador), propiciados pela elevada fotossensibilidade dos substratos em estudo. Na presença de radiação de menor energia (UVA) o processo de fotólise foi praticamente suprimido, o que permitiu observar eficiente degradação dos estrogênios em tempos de reação da ordem de 30 min. Em processos assistidos por radiação solar, a fotocatálise mediada por TiO2 mostrou elevada capacidade de degradação, permitindo a remoção praticamente completa dos estrogênios em tempos de reação de 15 min. Estudos similares foram realizados na presença de ZnO, sendo constatada eficiência de degradação que corresponde a aproximadamente à metade da apresentada pelos sistemas fundamentados no uso de TiO2. Estudos de degradação realizados na presença de radiação UVA e TiO2 suportado em anéis de vidro permitiram verificar degradação quase completa dos hormônios, em tratamentos de aproximadamente 60 min. Embora a eficiência de degradação seja inferior à apresentada pelos sistemas que utilizam fotocatalisador em suspensão, em razão da significativa redução de área superficial nos sistemas imobilizados, o uso destas formas suportadas viabiliza o estabelecimento de processos contínuos. Os processos foto-Fenton aplicados em meio homogêneo apresentaram eficiência de degradação comparável à dos processos fotocatalíticos mediados por TiO2 em suspensão. O emprego de sistemas heterogêneos mediados pelo uso de ferro imobilizado em quitosana permitiu a degradação praticamente completa dos estrogênios em tratamentos de 90 min, tempo este que foi reduzido para 60 min a partir da segunda vez de uso do catalisador suportado. Estudos mais aprofundados sobre o mecanismo de degradação permitem sugerir a ocorrência de processos homogêneos e heterogêneos, do tipo Fenton, foto-Fenton e like- Fenton. Estudos de degradação de estrogênios em amostras de esgoto fortificadas permitiram verificar remoções da ordem de 85% em processos de fotocatálise mediados por TiO2 imobilizado e assistidos por radiação UVA. Por sua vez, processos Fenton homogêneos assistidos por luz solar permitiram degradações superiores a 90%. Este conjunto de resultados permite inferir que processos de fotocatálise mediados por TiO2 e processos foto-Fenton, assistidos por radiação solar ou artificial, proporcionam uma eficiente degradação dos estrogênios em solução aquosa, inclusive com o uso de fotocatalisadores imobilizados. Trata-se de uma observação relevante, na medida em que vislumbra o desenvolvimento de reatores contínuos de maior porte. | - |
| Descrição: dc.description | Abstract: In this work the degradation of estrogens in aqueous solution and in sewage samples was evaluated, using advanced oxidation processes based on heterogeneous photocatalysis and Fenton processes. Additionally, an analytical method based on high performance liquid chromatography with ultraviolet and fluorescence detection was established for the determination of estrogens estrone (E1), 17B-estradiol (E2), estriol (E3) and 17a- ethynilestradiol (EE2) in urban wastewater and E1, E2, and EE2 for analytical control in degradation studies. Photocatalytic degradation studies carried out in batch scale allowed to verify a high efficiency of the systems based on the use of TiO2 and UVC radiation. However, it was observed that a large part of the degradation was due to photolysis processes (no photocatalyst), provided by the high photosensitivity of the studied substrates. In the presence of lower energy radiation (UVA) the process of photolysis was virtually suppressed, allowing to observe efficient estrogens degradation in reaction time of about 30 min. In processes assisted by solar radiation, TiO2-mediated systems shown high degradation capacity, enabling the almost complete degradation of estrogens in reaction times of 15 min. Similar studies were carried out in the presence of ZnO, with results which corresponds to approximately a half of the results showed by the systems based on the use of TiO2. In degradation studies involving the use of UVA radiation and TiO2 supported on glass rings the almost complete degradation of the hormones was observed in treatment times of about 60 min. Although the degradation efficiency was lower than that presented by suspended photocatalyst, because of the significant reduction in the surface area for the immobilized systems, the use of these supported forms enables the establishment of continuous treatment processes. The homogeneous photo-Fenton processes showed degradation efficiency comparable to that of photocatalytic processes mediated by TiO2 suspensions. The heterogeneous systems using immobilized iron on chitosan allowed the almost complete degradation of estrogens in treatments of 90 min, which this time was reduced to 60 min after the second time use of the supported catalyst. More detailed studies on the degradation mechanism suggest the occurrence of homogeneous and heterogeneous processes involving Fenton, photo-Fenton and Fenton-like . Degradation studies of estrogens in spiked sewage samples allowed to verify removal of 85% in photocatalysis processes mediated by immobilized TiO2 and assisted by UVA radiation. On the other hand, homogeneous Fenton processes assisted by sunlight allowed degradations over 90%. This set of results allows to observe that photocatalysis processes mediated by TiO2 and photo-Fenton process, assisted by solar radiation or artificial allow an efficient degradation of estrogens in aqueous solution, including the use of immobilized photocatalysts. There is an important feature, which envision the development of continuous and larger size reactors. | - |
| Formato: dc.format | 196f. : il. algumas color., tabs. | - |
| Formato: dc.format | application/pdf | - |
| Formato: dc.format | application/pdf | - |
| Relação: dc.relation | Disponível em formato digital | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Fotocatálise | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Oxidação | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Água - Poluição | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Esgotos | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Química | - |
| Título: dc.title | Estudo da potencialidade da fotocatálise heterogênea (TiO2 e ZnO) e dos processos Fenton para remediação de águas contaminadas pelos estrogênios estrona, 17B-estradiol e 17a-etinilestradiol | - |
| Tipo de arquivo: dc.type | livro digital | - |
| Aparece nas coleções: | Repositório Institucional - Rede Paraná Acervo | |
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