Estudo da oxidação fotocatalítica do glicerol com TiO2 modificado com platina

Abstract

O biodiesel é um possível substituto do diesel comum. Além de poder ser utilizado em motores de diesel comum com pouca ou até nenhuma modificação, esse biocombustível pode ser produzido de forma sustentável a partir de matéria prima renovável. Embora seja uma alternativa que viabilize a substituição de um combustível fóssil, o biodiesel possui um valor comercial superior quando comparado ao diesel comum, o que prejudica sua consolidação no mercado. Nesse contexto, o glicerol, que é um coproduto do biodiesel, surge como possível opção para tornar esse biocombustível mais competitivo, pois esse composto pode ser convertido em compostos de maior valor agregado. Deste modo, no trabalho foi estudada a conversão fotocatalítica do glicerol por via oxidativa a partir da aplicação do dióxido de titânio dopado com platina como fotocatalisador. Os ensaios foram organizados por planejamento experimental 23 com pontos centrais e axiais, sendo as variáveis: concentração do fotocatalisador, porcentagem de massa de platina em relação a massa de TiO e concentração 2 inicial do glicerol. Os ensaios foram realizados em um reator fotocatalítico com uma lâmpada de vapor de mercúrio de alta pressão de 125 W e 100 mL de solução do glicerol sob constante aeração. O tempo reacional dos ensaios fotocatalíticos foi de 7h, sendo o desempenho reportado em termos de conversão do glicerol, rendimento de compostos de maior valor agregado e nível de mineralização. O material sintetizado foi caracterizado quanto às suas propriedades texturais (área superficial e volume do poro) e espectroscópica (DSR), fase cristalina (DRX) e morfologia (MEV). Adicionalmente foram realizados experimentos com ZnO dopado com platina. Os materiais apresentaram perfil mesoporoso, com deposição de Pt preferencialmente nos poros do TiO e de forma uniforme na superfície do catalisador. A 2 presença de Pt alterou a propriedade espectroscópica da titânia mostrando deslocamento de absorção de luz para regiões de maior comprimento de onda no espectro do visível. Os ensaios fotocatalíticos demonstraram o efeito positivo da platina na atividade fotocatalítica, um efeito negativo da concentração inicial do glicerol, sendo esse o único fator significativo, e a concentração do catalisador apresentou pouca influência na resposta. Além disso, foi identificado a formação de compostos de maior valor agregado. A dopagem com platina também apresentou efeito positivo no ZnO, aumentando sua atividade fotocatalítica