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metadata.dc.type: Dissertação
metadata.dc.rights: Acesso Aberto
Title: Degradação fotocatalítica do inseticida Fipronil: otimização multivariada, identificação dos produtos de degradação e avaliação da toxicidade
metadata.dc.creator: Gomes Junior, Oswaldo
metadata.dc.contributor.advisor1: Trovó, Alam Gustavo
metadata.dc.contributor.referee1: Amorim, Camila Costa de
metadata.dc.contributor.referee2: Eiras, Sebastião de Paula
metadata.dc.description.resumo: Neste trabalho foi avaliada a degradação do inseticida fipronil (FIP) por fotocatálise heterogênea induzida por TiO2-P25. Utilizando métodos quimiométricos (planejamento fatorial e metodologia da superfície de resposta), foi possível avaliar o efeito das interações entre o pH do meio reacional, o tempo de reação e a concentração de TiO2, otimizando as condições de degradação do FIP sob radiação artificial. Em condições otimizadas (79,4 mg L-1 de TiO2 e 66,3 min de reação), foi obtido 90,9% de degradação para 1,1 mg L-1 de FIP, em pH 5,6-5,8 (pH natural da suspensão irradiada), com velocidade de degradação de 1,54 x 10-2 m2 kJ-1 em termos de dose de energia acumulada UVA, correspondendo a uma constante de velocidade de primeira ordem de 1,34 x 10-2 min-1 e tempo de meia vida de 51,7 min. Sob as mesmas condições, foram feitos ensaios utilizando radiação solar, sendo obtida velocidade de degradação 14% maior, com tempo de meia-vida de 44,7 min, sugerindo que em ambos os casos a degradação de FIP foi bem sucedida. Quatro subprodutos da degradação fotocatalítica FIP foram separados, identificados, e sua formação e consumo monitorado por UHPLC-ESI-Q-TOF-MS. Embora os mesmos produtos de degradação tenham sido obtidos utilizando ambas as fontes de irradiação, observou-se que sob irradiação solar a degradação dos produtos de degradação (PDs) é mais rápida devido ao seu fluxo fotônico expressivo cobrindo os espectros de radiação UVA e UVB. Vale ressaltar que tanto a solução não tratada como os PDs identificados têm baixa toxicidade em relação a bactéria Vibrio fischeri, sugerindo que a fotocatálise heterogênea pode ser uma boa alternativa para o tratamento de águas residuais contendo FIP e seus PDs, principalmente quando radiação solar é utilizada como fonte de radiação, uma vez que sob esta condição o consumo de energia durante o tratamento pode ser significativamente reduzido.
Abstract: In this work it was evaluated the degradation of the insecticide fipronil (FIP) by heterogeneous photocatalysis induced by TiO2-P25. Using chemometric methods (Fatorial Design and Response Surface methodology), it was possible to evaluate the role of interaction between pH of the reaction medium, the reaction time and concentration of TiO2, optimizing the conditions for degradation of FIP using artificial radiation. At optimized conditions (79.4 mg L–1 TiO2 and 66.3 min of reaction time for 1.1 mg L–1 of FIP, at pH 5.6-5.8 (natural pH of the irradiated suspension)), 90.9% of FIP degradation was achieved at a degradation rate of 1.54 x 10–2 m2 kJ–1 in terms of accumulated UVA radiation, corresponding to a first order rate constant of 1.34 x 10–2 min–1 and a half-life of 51.7 min. Under the same conditions, these assays were extended to the use of solar radiation, when the degradation rate was 14% higher, with half-life of 44.7 min, suggesting that in both cases FIP degradation was successful. Four by-products of FIP photocatalytic degradation could be separated, identified, and their formation and consumption followed by UHPLC-ESI-Q-TOF. Although the same intermediates have been obtained using both irradiation sources, a faster degradation of the degradation products (DPs) was observed under solar irradiation due to its expressive photonic flux covering the UVA and UVB. It is noteworthy that both the untreated solution and the identified compounds have low toxicity with respect to the Vibrio fischeri bacteria, suggesting that the heterogeneous photocatalysis may be a good alternative for treatment of wastewaters containing FIP and its DPs, mainly when solar radiation is the source of radiation, since under this condition the power consumption during the treatment can be significantly reduced.
Keywords: Química
Fotocatálise
Dióxido de titânio
Fotocatálise heterogênea
Pesticidas
Metodologia da superfície de resposta
DFT
Radiação solar
Heterogeneous photocatalysis
Titanium dioxide
Vibrio fischeri
Response surface methodology
Solar radiation
Pesticides
metadata.dc.subject.cnpq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA
metadata.dc.language: por
metadata.dc.publisher.country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Uberlândia
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-graduação em Química
Citation: GOMES JUNIOR, Oswaldo. Degradação fotocatalítica do inseticida Fipronil: otimização multivariada, identificação dos produtos de degradação e avaliação da toxicidade. 2017. 108 f. Dissertação (Mestrado em Química) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2017.
URI: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/18175
Issue Date: 17-Feb-2017
Appears in Collections:DISSERTAÇÃO - Química

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