Degradação de diclofenaco através de fotocatálise eletroassistida com eletrodos nanoestruturados de TiO2: figuras de mérito

O processo de fotocatálise eletroassistida utilizando nanoestruturas de óxido de titânio (TiO2) temganhado destaque, uma vez que essas nanoestruturas possuem grande área superficial, uniformidade, estabilidade, alta reatividade, dimensões que podem ser controláveis e possuem relativo baixo custo [1]. Entretanto, a correlação com as variáveis morfológicas e estruturais dos eletrodos com a eficiência dedegradação de certos composto ainda não é esclarecida. O objetivo deste trabalho foi o desenvolvimentodas nanoestruturas do TiO2 através do método de oxidação anódica do Ti com catodo de Ti e utilização destes eletrodos em fotocatálise eletroassistida para o tratamento de soluções dediclofenaco (um composto muito presente em águas superficiais), e estabelecimento de correlação entre os principais parâmetros morfológicos do eletrodo em relação a degradação do fármaco. Oe letrodo consiste de uma placa de Ti grau 1 nas medidas 40 x 40 x 0,6 mm no qual foi realizado um pré-tratamento com abrasão e lavagem. Em seguida, houve tratamento por 2,5 min em solução HF:3HNO3:6H2O e sonicação por 10 min. Após, ocorreu a anodização do eletrodo utilizando um catodo de Ti, ambos submersos em solução 0,3% HFe submetidos a potencial de 20 V ou 10 V por 120 min. Por fim, o eletrodo foi cristalizadoa 450ºC para obtenção da fase anatase e realizadas micrografias em microscópio eletrônico de varredura(MEV) para caracterização dos nanotubos. Os eletrodos foram testados na degradação de soluções de diclofenaco de sódio puro com concentração inicial de 10 mg L-1 sob iluminação de lâmpada de vapor de mercúrio de alta pressão de 250W. Foi observado que quanto maior o potencial aplicado na anodização, maiores foram, nos nanotubos, os valores médios de: altura (582nm, 242nm), espessura (14nm,6nm), diâmetro interno (84nm,26nm) e diâmetro externo (139nm, 51nm) para 20V e 10V respectivamente. Entretanto, a partir das correlações entre os parâmetros altura/diâmetro interno (6,9,9,3), altura/diâmetro externo (4,2,4,7),altura/espessura(41,6,40,3), alturas e diâmetros, foipossívelverificar que autilização depotencial de anodizaçãoduas vezes maiorimpactou principalmentea alturae espessura(ambas numfator médio de 2,35vezes), sendo o diâmetro interno, e não o diâmetro externo, o maior contribuinte para isto (relação entre diâmetros internos igual a 3,2 vezes). As demais relações não apresentaram diferença significativa dentro de uma margem de 90% de confiança. A relação altura/espessura dos nanotubos foi a mais importante figura de mérito, uma vez que os diferentes eletrodos apresentaram perfis cinéticos de pseudo-primeira ordem semelhantes, principalmente nos 120 min iniciais (0,003 ua min-1).