Aplicação do dióxido de titânio como fotocatalisador na degradação do diuron: avaliação das variáveis operacionais e estudo mecanístico / Application of titanium dioxide as photocatalyst in diuron degradation: operational variables evaluation and mechanistic study

RESUMO

RESUMO O diuron (DI) é um herbicida utilizado em culturas agrícolas para o controle de ervas daninhas que podem causar desde irritações na pele até problemas cancerígenos. Neste estudo, a fotocatálise heterogênea foi utilizada para a degradação do DI aplicando o dióxido de titânio (TiO2) como catalisador em um reator em batelada. Planejamentos experimentais foram realizados a fim de avaliar a influência do pH, da concentração do catalisador e do substrato, e de maximizar a degradação do DI. Depois de 3 horas de reação, foi possível observar que o pH foi a variável com maior influência na degradação do herbicida utilizando o TiO2 como catalisador. Com o estudo mecanístico foi possível propor que a degradação desse herbicida é realizada pelos radicais hidroxilas gerados da redução do O2. O modelo estatístico realizado neste estudo pode ser aplicado para o aprimoramento do processo de tratamento de efluentes industriais e agrícolas utilizando a fotocatálise heterogênea.

ABSTRACT

ABSTRACT Diuron (DI) is a herbicide used in agricultural fields for weed control that can cause skin irritations and carcinogenic problems. In this study, heterogeneous photocatalysis was used for the degradation of the DI applying TiO2 as catalysts in a batch reactor. Experimental designs were performed to evaluate the influence of pH, catalyst concentration and substrate, also to maximize DI degradation results. After 3 hours of reaction, it was possible to observe that pH was the variable with the significant influence on the degradation of the DI using TiO2 as a catalyst. With the mechanistic study it was possible to propose that the degradation of this herbicide is carried out by the hydroxyl radicals generated from the O2 reduction. The statistical models performed in this study can be applied to improve the process of treatment of industrial and agricultural effluents using heterogeneous photocatalysis.