The use of heterogeneous photocatalysis in the disinfection of indoor air

As atmosferas confinadas são ambientes que possuem baixas taxas de renovação do ar, acabando por concentrar poluentes químicos e microrgranismos. Dentre 05 métodos propostos para a descontaminação destes ambientes o mais promissor é a fotocatálise heterogênea, que é baseada na irradiação (UV) de um catalisador, como o TiO2. buscando a geração de radicais hidroxila (OH) altamente reativos na superfície do mesmo. Geralmente, o catalisador é sintetizado por processos sol-gel, o qual apesar de muito utilizado apresenta algumas desvantagens, como a necessidade do uso de agentes estabilizantes e de aquecimento a altas temperaturas, que pode causar a alteração na forma alotrópica do TiO2, de anatase para o rutilo, que é menos fotoativo. Sendo assim, utilizou-se um método não convencional de preparo da superfície fotocatalisadora, através da incorporação de TiO2 P-25 (Degussa) puro ou dopado com Ag nos polímeros poliéster, álcool polivinílico e polidimetilsiloxano, dos quais o poliéster foi escolhido, após caracterização por MEV-EDS e experimentos em fases aquosa e gasosa, para ser empregado em um prótotipo de reator contruído em PVC. A eficiência deste protótipo foi avaliada na eliminação de fungos e bactérias de uma atmosfera confinada, usando-se para isso placas de Petri contendo meios de cultura específicos, 05 quais eram impactados pelo efluente do reator, para posterior incubação e contagem das colônias formadas. O sistema demonstrou-se muito eficiente para bactérias, atingindo-se uma eliminação total destas após 2 horas de aplicação a 200 L min em uma sala de 67 m. Para fungos, o reator desenvolvido foi menos eficiente, possivelmente devido a estes possuírem estrutura celular mais resistente.Confined spaces are environments with low air exchanges rates, which promote an increase in the concentration of chemical pollutants and microorganisms. Among the decontamination methods available for indoor air, the most promising is heterogeneous photocatalysis, that is based on the irradiation (UV) of a catalyst, normally TiO2, aiming the generation of highly reactive hydroxyl radicals (OH) on its surface. Generally the catalyst is obtained by the sol-gel processes, which despite to be very used, presents some inconveniences, like the need of stabilizing agents and high temperatures, what can cause an alteration on its allotropic form, from anatase to rutile that is less photoactive. In this work, a non-conventional way to prepare the photocatalyst was used, incorporating pure P-25 TiO2 (Degussa) or doped with Ag in polymers such as polyester, polyvinyl alcohol and polydimethylsiloxane. The polyester substrate was selected, after SEM-EDS characterization and aqueous and gaseous phase preliminary experiments, to be employed in the reactor prototype. The prototype efficiency was evaluated based upon fungi and bacteria elimination from a confined space, using specific culture media, impacted by the reactor effluent. The system was very efficient for bacteria, reaching a total elimination after 2 hours of operation at 200 L min in a room of 67 m. For fungi, the gas-phase reactor showed to be less efficient