Avaliação da remoção de hidrocarbonetos aromáticos (BTEX) em águas utilizando materiais nanoestruturados do tipo Ti-MCM-41

Volatile Organic Compounds are pollutants coming mainly from activities that use fossil fuels. Within this class are the BTEX (benzene, toluene, ethylbenzene and xylenes) compounds that are considered hazardous. Among the various existing techniques for degradation of pollutants, there is advanced oxidation using H2O2 generating hidoxil radical ( OH). In this work, the mesoporous material of MCM-41 was synthesized by hydrothermal method and then was used as support, the impregnation of titanium by the method of synthesis with excess solvent to obtain the catalyst Ti-MCM-41. The catalyst was used in the reaction catalyzed removal of BTEX in water using H2O2 as oxidant. The materials were characterized by: XRD, TG/DTG, FTIR, nitrogen adsorption-desorption and FRX-EDX, in order to verify the method of impregnation of the mesoporous titanium support was effective. Catalytic tests were carried out in reactors of 20 mL containing BTEX (100.0 μg/L), H2O2 (2.0 M) and Ti-MCM-41 (2.0 g/L) in acid medium. The reaction occurred for 5 h at 60 °C and analysis were performed by gas chromatography with photoionization detector and static headspace sampler. The characterizations have proven the effectiveness of the synthesis method used and the incorporation of titanium lt in the support. The catalytic tests showed satisfactory results with conversion of more than 95 % for the studied compounds, where the catalyst 48% Ti-MCM-41 showed a higher removal efficiency of the compounds under study

Os Compostos Orgânicos Voláteis são poluentes oriundos, principalmente, de atividades que utilizam combustíveis fosseis. Dentro desta classe encontram-se os BTEX (benzeno, tolueno, etilbenzeno e xilenos) que são compostos considerados perigosos. Dentre as varias técnicas existentes para degradação de poluentes, destaca-se a oxidação avançada utilizando H2O2 para geração do radical hidoxil ( OH). Neste trabalho, o material mesoporoso do tipo MCM-41 foi sintetizado através do método hidrotérmica e em seguida foi utilizado como suporte, na impregnação de titânio pelo método pós-síntese com excesso de solvente para a obtenção do catalisador Ti-MCM-41. O catalisador foi utilizado na catálise da reação de remoção dos BTEX em meio aquoso utilizando H2O2 como oxidante. Os materiais obtidos foram caracterizados por: DRX, TG/DTG, FTIR, adsorção/dessorção de N2, FRX-EDX, com o objetivo de verificar se o método de impregnação do titânio no suporte mesoporoso foi eficiente. Os testes catalíticos foram realizados em reatores de 20 mL contendo solução aquosa de BTEX (100,0 μg/L), H2O2 (0,1 M) e Ti-MCM-41 (2,0 g/L) em meio acido. A reação ocorreu por 5 h a 60 ºC e as analises foram feitas por cromatografia a gás com detector de fotoionizacao e amostrador por headspace estático. As caracterizações comprovaram a eficácia do método de síntese utilizado, assim como a incorporação do titânio no suporte. Os testes catalíticos apresentaram resultados satisfatórios na remoção de mais de 95 % para os compostos estudados, onde o catalisador 48% Ti-MCM-41 apresentou uma maior eficiência na remoção dos compostos em estudo