Aerogéis Híbridos de Celulose Bacteriana/Organosílica modificados com Azul da Prússia e Oxicloreto de Bismuto para Purificação Foto-Assistida de Água.

Abstract

Este trabalho avaliou a eficiência fotocatalítica de aerogéis híbridos à base de celulose bacteriana/organosílica modificada com Azul da Prússia e BiOCl na degradação de poluente modelo corante Azul de Metileno. Aerogéis híbridos foram sintetizados pelo método sol-gel e processamento de secagem supercrítica, buscando aprimorar as propriedades de fotocatalisadores convencionais e aumentar a eficiência no tratamento de águas. Enquanto a matriz biopolimérica porosa de celulose bacteriana (BC) confere estabilidade mecânica ao material e viabiliza seu uso em condições de fluxo, a camada depositada de aerogel de organosílica adiciona sítios quelantes de etilenodiamina, favorecendo a nucleação e o crescimento das estruturas inorgânicas de Azul da Prússia e BiOCl. A caracterização estrutural por Espectroscopia de Infravermelho e Difração de Raio-X confirmou a incorporação dos fotocatalisadores com cristalinidade e estrutura adequada para fotocatálise. Nas micrografias de MEV, foi observado o crescimento de sílica nas nanofibras da celulose bacteriana, comprovando a efetividade do método sol-gel, entretanto, não foi possível concluir que a incorporação dos fotocatalisadores BiOCl e PB tenha sido eficaz, análises adicionais serão necessárias.Os dados de fisissorção de N2 (método BET) dos materiais BC/OrgSiO2/PB indicaram aumento da área superficial e aumento do volume e diminuição no diâmetro dos poros, das quais, resultou em uma melhor atividade fotocatalítica. Nos testes fotocatalíticos, o material BC/OrgSiO2/BiOCl se destacou pela boa eficiência na remoção fotocatalítica do corante azul de metileno em condição de fluxo, devido à sinergia entre sílica e BiOCl. Dentre os materiais híbridos com Azul da Prússia, o material preparado com concentração de precursor de 0,125 mmol apresentou o melhor desempenho em processo Foto-Fenton em condição de fluxo, demonstrando a importância de uma concentração otimizada. Como perspectivas, sugere-se investigar diferentes condições de pH, tempos de ocorrência, outros contaminantes e aplicações em escala piloto. Este estudo contribui para o avanço no uso de materiais híbridos na fotocatálise, com potencial para soluções sustentáveis no tratamento de águas residuais.