Flumequine degradation by advanced oxidation processes

Nesse trabalho foi avaliada a degradação de flumequina (500 ?g L-1) por processo físico (fotólise-UV254), químico (peroxidação-H2O2) e oxidativos avançados (fotoperoxidação-UV/H2O2, fotocatálise heterogênea-UV/TiO2, reagente de Fenton-Fe(II)/H2O2, foto-Fenton-UV/Fe(II)/H2O2, eletroquímico e foto-eletroquímico) em um reator fotoquímico de recirculação em batelada. Os processos UV/H2O2 (CH2O2 inicial = 1,0 mmol L-1) e a fotocatálise (CTiO2 suspensão = 0,62 mmol L-1) foram os processos mais eficientes, reduzindo cerca de 85% da flumequina em 15 min de reação. A fotólise provocou a degradação da flumequina em 91,2% em 60 min de ensaio, enquanto que o processo foto-Fenton 94%, quando usados 10,0 e 0,25 mmol L-1 de H2O2 e Fe(II), respectivamente. Por outro lado, a peroxidação (CH2O2 = 1,0 mmol L-1) e o reagente de Fenton (CFe(II) = 2,0 mmol L-1 e CH2O2 = 0,5 mmol L-1) não atingiram mais de 10% e 40 % de degradação, respectivamente, após 60 min de reação. Os processos eletroquímico e foto-químico atingiram aproximadamente 82 e 85% de degradação da flumequina, após 60 min de reação quando aplicado 45 mA cm-2. A diminuição da atividade antimicrobiana das soluções submetidas aos processos oxidativos avançados foi proporcional à concentração residual da flumequina na solução. Não foi observada atividade antimicrobiana residual nas soluções submetidas aos seguintes processos oxidativos avançados e condições: UV/ H2O2 (CH2O2 = 1,0 mmol L-1, 30 min de reação), UV/TiO2 (CTiO2 = 0,62 mmol L-1, 30 min de reação), foto-Fenton (CFe(II) = 0,25 mmol L-1 e CH2O2 = 10 mmol L-1, 60 min de reação) e foto-eletroquímico (45 mA cm-2 e 60 min de reação). Os intermediários formados foram monitorados em 10, 15 e 30 min de reação nos processos oxidativos avançados e fotólise, e foi observado que os intermediários propostos possuíam uma atividade antimicrobiana menor que a flumequina. A eficiência dos processos UV/ H2O2 e UV/TiO2 (1,0 mmol L-1 e 0,62 mmol L-1 de H2O2 e TiO2) foi próximo a 100%, removendo totalmente a atividade antimicrobiana da solução.This work evaluated the degradation of flumequine (500 ?g L-1) by physical process (photolysis-UV254), chemical process (H2O2 - peroxidation) and advanced oxidation processes (photoperoxidation - UV/H2O2, heterogeneous photocatalysis - UV/TiO2, Fenton's reagent - Fe(II)/H2O2, photo-Fenton - UV/Fe(II)/H2O2) in a batch-recirculation photochemical reactor. The processes UV/H2O2 (CH2O2 = 1.0 mmol L-1) and photocatalysis (CTiO2 suspension = 0.62 mmol L-1) are the most efficient ones, reducing about 85% of the flumequine in 15 min of reaction time. The photolysis caused 91.2% of flumequine degradation after 60 min of assay, while the photo-Fenton process degraded 94% of the drug when used 10.0 and 0.25 mmol L-1 of H2O2 and Fe(II), respectively. Moreover, peroxidation (CH2O2 = 1,0 mmol L-1) and Fenton's reagent (CFe(II) = 2.0 mmol L-1 and CH2O2 = 0.5 mmol L-1) did not achieve more than 10% and 40% degradation, respectively, after 60 min of reaction. Eletrochemical and photo-eletrochemical processes degraded about 82% and 85%, respectively, after 60 min of reaction at 45 mA cm-2. The decrease of the solutions antimicrobial activity subjected to advanced oxidation processes was proportional to the residual concentration of flumequine in the solution. There was no residual antimicrobial activity in the solutions subjected to the following advanced oxidation processes and conditions: UV/H2O2 (CH2O2 = 1.0 mmol L-1, 30 min of reaction), UV/TiO2 (CTiO2 = 0.62 mmol L-1, 30 min of reaction), photo-Fenton (CFe(II) = 0.25 mmol L-1 and CH2O2 = 10 mmol L-1, 60 min of reaction) and photo-eletrochemical (45 mA cm-2, 60 min of reaction). The intermediates formed were monitored at 10, 15 and 30 min of reaction in photolysis and advanced oxidation processes, where it was observed that the proposed byproducts owned a lower antimicrobial activity than flumequine. The efficiency of the processes UV/H2O2 and UV/TiO2 (1.0 mmol L-1 and 0.62 mmol L-1 of H2O2 and TiO2, respectively) was close to 100%, entirely removing the antimicrobial activity of the solution