Avaliação de MOF MIL-101(Fe) como catalisador heterogêneo nos processos Fenton e Foto-Fenton aplicados à degradação do corante Reactive Black 5
Palavras-chave:
Corantes têxteis, materiais porosos, Fenton heterogêneo, Processos oxidativos avançadosResumo
As estruturas metal-orgânicas (MOFs) têm se destacado como catalisadores promissores em aplicações ambientais devido à elevada porosidade, ampla área superficial e versatilidade estrutural. Neste estudo, a MOF MIL-101(Fe) foi sintetizada pelo método solvotermal e avaliada quanto ao seu desempenho na degradação do corante azo Reactive Black 5 (RB5), um poluente recalcitrante presente em efluentes têxteis. A caracterização do material, realizada por DRX, FTIR, TGA, área superficial e MEV/EDS, confirmou a formação da estrutura cristalina desejada, com comportamento térmico característico, área superficial específica de 222 m² g⁻¹ e morfologia octaédrica bem definida. Os ensaios catalíticos foram conduzidos em reator batelada com 300 mL de solução de RB5 (50 mg L⁻¹), utilizando MIL-101(Fe) a 0,5 g L⁻¹ e peróxido de hidrogênio em duas concentrações (6 mM e 12 mM). A fonte de radiação empregada foi uma lâmpada policromática com emissão nas faixas UVA–UVB e visível, simulando a luz solar. Na melhor condição testada (12 mM de H₂O₂), o processo Fenton promoveu cerca de 97% de degradação do corante em aproximadamente 210 minutos. A adição de luz ao sistema (processo foto-Fenton) reduziu significativamente o tempo necessário para a descoloração completa, alcançando remoção total em apenas 60 minutos. Esses resultados evidenciam o elevado potencial do MIL-101(Fe) como catalisador heterogêneo em tecnologias avançadas de tratamento de efluentes, configurando uma alternativa eficiente para a remoção de compostos orgânicos persistentes em meio aquoso.
Referências
S. Chuhadiya; D. Suthar; S.L. Patel; M.S. Dhaka, Coord. Chem. Rev. 2021, 446, 214115.
A. Dutta; Y. Pan; J.-Q. Liu; A. Kumar, Coord. Chem. Rev. 2021, 445, 214074.
S.R. Batten et al. Pure Appl. Chem. 2013, 85, 1715–1724.
H.G. Palhares. Desenvolvimento de redes metalorgânicas (MOFs) com arquitetura de poros otimizada para remoção de contaminantes orgânicos em meios aquosos, Universidade Federal de Minas Gerais, 2023.
K.S. Araújo et al., Rev. Ambient. Água. 2016, 11, 387–401.
M.P. Rayaroth, M. Marchel, G. Boczkaj, Sci. Total Environ. 2023, 857, 159043.
M. Tahir et al., J. Environ. Chem. Eng. 2023, 11(2), 109408.
R. Al-Tohamy et al., Ecotoxicol.Environ. Saf. 2022, 231, 113160.
E. Brillas; R. Oliver, Chemosphere. 2024, 341, 141766.
T. Shindhal et al., Bioengineered 2021, 12(1), 70–87.
X. Li; et al., Appl. Surf. Sci. 2016, 369, 130–136.
S. Edebali, Appl. Surf. Sci. Adv. 2023, 18, 100496.
A.S. Eltaweil; et al., Desalination Water Treat. 2020, 189, 395–407.
K. Li; et al., J. Taiwan Inst. Chem. Eng. 2025, 168, 105951.
L. He; et al., J. Porous Mater. 2019, 26, 1839–1850.
D. Villarroel-Rocha; et al., Sci. Rep. 2024, 14, 29622.
Z. Zhou; et al., Water Air Soil Pollut. 2024, 235, 285.
M. Moazeni; et al., J. Environ. Manage. 2022, 303, 113897.
A. Franco, et al., Appl. Mater. Today 2024, 39, 102266.
K. Li; et al., J. Taiwan Inst. Chem. Eng. 2025, 168, 105951.
C. Gao; et al., J. Catal. 2017, 356, 125–132.
A. Pangestu; et al., J. Inorg. Organomet. Polym. Mater. 2022, 32, 1828–1839.
X. Wang; et al., Chin. J. Chem. 2023, 41, 3772–3791.