Este trabalho descreve um estudo comparativo da atividade catalítica de material obtido com imobilização de ferro em vários suportes argilominerais: Argila natural modificada com amido (AN+A) Vermiculita (V) e Nontronita (N) para processo Fenton heterogêneo. A atividade catalítica foi avaliada pela degradação dos antibióticos sulfatiazol (STZ) e cefalexina (CFX) utilizando dispositivos LED-UV (360 nm) e LED-Vis (460 nm) como fonte de irradiação, bem como solar. Os materiais usados como suportes de ferro passaram previamente por processo de moagem, secagem e peneiragem (≤ 180 μm). Foram realizadas diversas impregnações de Fe em diferentes condições e com posterior tratamento térmico (450, 600 e 750 °C). Os materiais foram caracterizados pelas técnicas de Fluorescência de raios X, Difração de Raios- X, Espectroscopia de Reflectância Difusa, Espectrometria de absorção ultravioleta-visível e infravermelho próximo, área superficial específica, Microscopia Eletrônica de Varredura de Alta Resolução e Potencial Zeta. Foi observado que o aumento do pH natural da solução (pH 97% com o catalisador AN+A 49% e de 64% com N 45%Fe após 60 min sem ajuste de pH, com pequenas diferenças de acordo com o tipo de dispositivo LED usado. A AN+A 49% mostrou alta estabilidade devido à ausência de Fe em solução, porém a N 45% mesmo sem apresentar Fe em solução, lixiviou sílica amorfa para a solução, o que exigiu um controle de pH. Os dois catalisadores oferecem bons resultados de reuso resultando em 93% de degradação de STZ após três ciclos de 90 min. A identificação de intermediários de degradação de STZ indicam a hidroxilação como principal rota de degradação seguida da ruptura da ligação N- anel tiazol.

This work describes a comparative study of the catalytic activity of material obtained with iron immobilization in several clay minerals: Natural clay modified with starch (AN + A) Vermiculite (V) and Nontronite (N) for heterogeneous Fenton process. The catalytic activity was evaluated by the degradation of the antibiotics sulfathiazole (STZ) and cefalexin (CFX) using LED-UV (360 nm) and LED-Vis (460 nm) devices as irradiation source as well as solar. The clay minerals used as iron supports were previously crushed, dried and sieved (≤ 180 μm). Several iron impregnations were carried out under different conditions and with subsequent thermal treatment (450, 600 and 750 °C). The materials were characterized by the techniques of X-ray Fluorescence, X-ray Diffraction, Diffuse Reflectance Spectroscopy, Ultraviolet-Visible and Near Infrared Absorption Spectrometry, specific surface area, High Resolution Scanning Electron Microscopy couple to Energy dispersive X-ray spectroscopy. It was observed that the increase inthe natural pH of the solution (pH 97% with AN + A 49% Fe and 64% with N 45% Fe after 60 min without pH adjustment, with small differences according to the type of LED device used. The AN + A 49% showed high stability due to the absence of Fe in solution, but the N 45% Fe even without Fe in solution, leached amorphous silica to the solution that required a pH control. The two catalysts offer good reuse results resulting in 93% STZ degradation after three 90 min cycles. Identification of STZ degradation intermediates indicates hydroxylationas the major route of degradation followed by cleavage of the bond N-tiazol ring.

Pós-graduação em Química - IQ