Navegando por Autor "Morais, Crislânia Carla de Oliveira"
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Tese Tecnologias eletroquímica: caracterização de reator, degradação e detecção de norfloxacina(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2024-01-31) Morais, Crislânia Carla de Oliveira; Huitle, Carlos Alberto Martinez; Castro, Suely Souza Leal de; https://orcid.org/0000-0002-5299-8592; http://lattes.cnpq.br/9860381828526444; http://lattes.cnpq.br/2485073932883264; http://lattes.cnpq.br/9445791086066173; Castro, Pollyana Souza; Santos, Elisama Vieira dos; Araújo, Danyelle Medeiros de; Santos, José Eudes LimaA contaminação hídrica tornou-se prioridade emergente nos últimos anos, consequentemente, o desenvolvimento de metodologias destinadas ao tratamento e ao monitoramento de água e efluentes cresceu significativamente, e a tecnologia eletroquímica destaca-se tanto no desenvolvimento de sensores quanto na aplicação dos processos oxidativos avançados eletroquímicos (POAEs). Nesta pesquisa, utilizou-se as metodologias eletroquímicas tanto na caracterização de um reator de fluxo com placas de Ti/TiO2RuO2IrO2 (ânodo) e Ti (cátodo), quanto para degradação e detecção da norfloxacina (NOR). A técnica de corrente limite de difusão foi utilizada para determinar os coeficientes de transferência de massa (km) experimental e os números adimensionais em diferentes vazões (25, 75, 250 e 500 L h ̶ 1). A fluidodinâmica computacional (CFD) foi utilizada para avaliar a distribuição da velocidade de fluxo dentro do reator. Os valores de km e a simulação por CFD mostraram um sistema totalmente dependente da vazão, a correlação dos números adimensionais indicaram uma predominância de regime turbulento. A condição ótima para utilização do reator proposto foi na vazão de 500 L h ̶ 1 (km = 1,9 × 10 ̶ 4 m s ̶ 1) e sua eficiência foi confirmada pelos estudos de oxidação eletroquímica de 2,5 × 10−4 mol L−1 da NOR, em diferentes densidades de corrente (j). O processo de degradação foi acompanhado por espectroscopia UV-visível, com decréscimos de 70%, 92% e 85% da concentração inicial do fármaco, e do carbono orgânico total com mineralização de 28%, 42% e 36%, para as j de 20, 40 e 60 mA cm ̶ 2, respectivamente. A cromatografia de íons indicou a formação de ácidos orgânicos de cadeia curta (fórmico e acético) ao final da eletrólise. O índice de biodegradabilidade (DBO5/DQO ≥ 0,5) mostrou que após o tratamento eletroquímico o substrato converteu-se em um material mais biodegradável. Foi desenvolvido um sensor amperométrico, utilizando uma haste da fibra de carbono (FC) para acompanhar online o processo de degradação da molécula da NOR via POAEs. O estudo de eletroatividade da NOR sobre a FC usando tampão Britton Robson em pH 2,0 mostrou um pico de oxidação irreversível em 1,13 V vs. Ag/AgCl(sat) . O estudo do pH (2,0 – 9,0) indicou que a etapa determinante da reação envolveu 1 próton e 1 elétron em um mecanismo EC; o estudo de velocidade de varredura de potencial indicou um processo misto de adsorção-difusão. Na análise amperométrica fixou-se o potencial de 1,2 V. A curva de calibração apresentou uma faixa linear entre 1,6 µmol L ̶ 1 e 30,0 µmol L ̶ 1, com R2 = 0,998 e limites de detecção e quantificação de em 0,5 µmol L−1 e 1,8 µmol L−1 , respectivamente. A reprodutibilidade e repetibilidade apresentaram um desvio padrão relativos de 2,1% e 2,9%, respectivamente. A aplicabilidade do sensor proposto foi comparada com o método espectrofotométrico por meio do monitoramento do processo de degradação da NOR por POAEs, e os resultados obtidos foram concordantes. Desta forma, as metodologias eletroquímicas podem ser aplicadas eficazmente sob diferentes perspectivas, tanto no monitoramento quanto na mitigação de poluentes ambientais.