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http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/28699| Título: | Descontaminação de efluentes contendo Cefalexina por processos (foto)eletroquímicos com filmes de TiO2 e TiO2-X |
| Título(s) alternativo(s): | Decontamination of effluents containing Cephalexin by (photo)electrochemical processes with TiO2 and TiO2-X films |
| Autor(es): | Ohse, Samantha Torres |
| Orientador(es): | Sikora, Mariana de Souza |
| Palavras-chave: | Resíduos industriais - Tratamento Efluentes industriais Fotoeletroquímica Eletroquímica Factory and trade waste - Treatment Factory waste Photoelectrochemistry Electrochemistry |
| Data do documento: | 3-Dez-2021 |
| Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| Câmpus: | Pato Branco |
| Citação: | OHSE, Samantha Torres. Descontaminação de efluentes contendo Cefalexina por processos (foto)eletroquímicos com filmes de TiO2 e TiO2-X. 2021. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Química) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Pato Branco, 2021. |
| Resumo: | O presente trabalho visa a degradação do fármaco Cefalexina em meio aquoso através de diferentes metodologias: fotólise, fotocatálise, fotoeletrocatálise e eletrocatálise utilizando filmes de TiO2 puros e dopados com Ti3+, para a diminuição da toxicidade da solução. Os filmes nanoetruturados (TiO2NT) foram sintetizados por meio do método de anodização eletroquímica e autodopados in situ através da redução eletroquímica. O semicondutor foi analisado estrutural e morfologicamente e a presença do dopante foi estudada por meio de técnicas como difratometria de raios-x e voltametria cíclica. O desempenho dos filmes diante das técnicas de degradação foi determinado através da voltametria linear com luz pulsada para que sua resposta à foto-corrente fosse investigada. A degradação do fármaco usando as diferentes metodologias foi analisada por espectrofotometria UV-Vis e dentre as técnicas estudadas, a que obteve uma degradação substancial do fármaco e maior diminuição da toxicidade da solução foi a fotoeletrocatálise redutiva, aplicando-se um potencial de -1,5 V versus eletrodo padrão de hidrogênio para os filmes autodopados a -1,4 V. Dentre os filmes sintetizados, todos apresentaram uma boa resposta de foto-corrente, mas o filme autodopado em um potencial de -1,4 V foi o que apresentou a maior atividade fotocatalítica. O estudo da eletrocatálise, mostrou resultados interessantes pois promoveu a redução da Cefalexina a uma molécula que absorve no mesmo comprimento de onda, aumentando a intensidade das bandas de absorção no espectro de varredura com o passar do tempo, porém a diminuição da toxicidade não foi tão expressiva. Ensaios de demanda química de oxigênio foram conduzidos no intuito de verificar a eficiência de remoção da DQO e ensaios toxicológicos de concentração inibitória mínima frente à bactéria Staphylococcus aureus avaliaram se as metodologias estudadas eram capazes de diminuir a toxicidade da solução inicial de Cefalexina. Nos ensaios de DQO, todos os efluentes dos testes (foto)eletrocatalíticos tiveram uma redução da concentração de DQO. Já nos ensaios de MIC, a solução inicial de Cefalexina não provocou a morte/inibição da bactéria, mas o mesmo resultado se manteve para os efluentes dos testes, indicando que os produtos formados não possuíam uma toxicidade maior que a solução inicial. |
| Abstract: | The present work aims the degradation of the drug Cephalexin in aqueous media through different methodologies: photolysis, photocatalysis, photoelectrocatalysis and electrocatalysis using pure and Ti3+ doped TiO2 films to reduce the solution toxicity. The nanostructured films (TiO2NT) were synthesized using the electrochemical anodizing method and self-doped in situ through electrochemical reduction. The semiconductor was analyzed structurally and morphologically and the dopant presence was studied using techniques such as x-ray diffractometry and cyclic voltammetry. The films performance faces the degradation techniques was carried through linear sweep voltammetry with pulsed light so the photo-current response could be investigated. The drug degradation using the different methodologies was analyzed by UV-Vis spectrophotometry and among the studied techniques, the one that obtained a substantial drug degradation and a higher decrease in solution toxicity was the reductive photoelectrocatalysis, applying a potential of -1.5V versus standard hydrogen electrode for self-doped films at -1.4V. Among the synthesized films, all had a good photo-current response, but the self-doped film at -1.4 V showed the highest photocatalytic activity. The study of the electrocatalysis showed interesting results because it promoted the Cephalexin reduction to a molecule that absorbs at the same wavelength, increasing the absorption bands intensity in the scanning spectrum over time, but the decrease in the solution toxicity was not as significant. Tests of chemical oxygen demand were conducted in order to verify the efficiency of COD removal and toxicological tests of minimal inhibitory concentration against Staphylococcus aureus bacteria evaluated if the studied methodologies were able to reduce the original solution toxicity. In COD tests, all effluents from (photo)electrocatalytic tests had a reduction in concentration of COD. In MIC tests, the initial Cephalexin solution did not cause bacterial death/inhibition, but the same result remained for the tests effluents, indicating that the formed products did not have a higher toxicity than the initial solution. |
| URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/28699 |
| Aparece nas coleções: | PB - Química |
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