Os métodos de oxidação fotoquímica para a degradação de poluentes incluem processos que envolvem oxidação fotoquímica catalítica e não catalítica. A primeira geralmente utiliza oxigênio e peróxido de hidrogênio como oxidantes e depende da luz ultravioleta (UV) para iniciar a oxidação e decomposição dos poluentes. A segunda, conhecida como oxidação fotocatalítica, pode ser categorizada, de forma geral, como catálise homogênea e heterogênea.
Na degradação fotocatalítica heterogênea, uma certa quantidade de material semicondutor fotossensível é introduzida no sistema poluído, combinada com uma certa quantidade de radiação luminosa. Isso resulta na excitação de pares elétron-lacuna na superfície do semicondutor fotossensível sob exposição à luz. Oxigênio dissolvido, moléculas de água e outras substâncias adsorvidas no semicondutor interagem com esses pares elétron-lacuna, armazenando o excesso de energia. Isso permite que as partículas do semicondutor superem as barreiras termodinâmicas de reação e atuem como catalisadores em diversas reações catalíticas, gerando radicais altamente oxidantes, como o •HO. Esses radicais, então, facilitam a degradação dos poluentes por meio de processos como adição de hidroxila, substituição e transferência de elétrons.
Os métodos de oxidação fotoquímica abrangem a oxidação fotossensibilizada, a oxidação fotoexcitada e a oxidação fotocatalítica. A oxidação fotoquímica combina a oxidação química com a radiação para aumentar a velocidade e a capacidade oxidativa das reações de oxidação, em comparação com a oxidação química ou o tratamento com radiação isoladamente. A luz ultravioleta é comumente usada como fonte de radiação na oxidação fotocatalítica.
Além disso, uma quantidade predeterminada de oxidantes, como peróxido de hidrogênio, ozônio ou certos catalisadores, deve ser introduzida na água. Esse método é altamente eficaz para a remoção de pequenas moléculas orgânicas, como corantes, que são difíceis de degradar e possuem toxicidade. As reações de oxidação fotoquímica geram inúmeros radicais altamente reativos na água, que destroem facilmente a estrutura dos compostos orgânicos.
Data da publicação: 07/09/2023
