Desinfecção fotoeletrocatalítica de águas contaminadas com Candida Parapsilosis utilizando eletrodos de W/WO3 em tratamento fotoeletrocatalítico

Abstract

The access to quality water, free of pathogenic microorganisms and potentially harmful to the community is a constant challenge of being human. Among the various pathogenic microorganisms, the presence of those belonging to the kingdom Fungi has drawn attention, especially in hemodialysis water, due to the consequences that the presence of these and their respective mycotoxins causes to an immunocompromised patient. The aim of this study was to investigate the capability of W/WO3 as photoanode in disinfection systems using photoelectrocatalysis in water contaminated by Candida parapsilosis. For this, tungsten trioxide was synthesized using electrodes via electrochemical anodization by the growth of WO3 films in tungsten foil as a substrate. The prepared electrode was characterized morphologically and electrochemically and was subsequently applied in a photoelectrochemical system. The FEMSEM image showed a formation of a homogeneous film in the surface foil with nanopores around 100 nm. There was obtained a band gap of 2.5 eV calculated from Tauc's plot of the Kubelka-Munk method and photocurrent observed in NaCl 0.1 molL-1 was equal to 19 mA. Studies of C. parapsilosis degradation in NaCl 0.1 molL-1, pH 7, the potential equal to 1.5V and irradiating UV-Vis and Vis, previously optimized conditions, showed the death of yeast at 30 seconds of treatment. There was no significant formation of active chlorine under the conditions employed just as there is formation of chlorate and perchlorate ions during photoelectrocatalytic degradation. For photoelectrocatalytics measurements in the dialysate, there was microbial death in about 5 minutes and removal of total organic carbon at around 73% and 45% for acidic and basic solutions, respectively.

O acesso à água de qualidade, livre de microrganismos patogênicos e de subprodutos potencialmente nocivos ao homem é um desafio constante do ser humano. Dentre os diversos microrganismos patogênicos, a presença daqueles pertencentes ao Reino Fungi tem chamado a atenção, principalmente em águas de hemodiálise, devido às consequências que a presença destes e de suas respectivas micotoxinas podem ocasionar a um paciente imunocomprometido. O presente trabalho teve como objetivo investigar a potencialidade de fotoânodos do tipo W/WO3 em sistemas de desinfecção fotoeletrocatalítica de águas contaminadas por Candida parapsilosis. Para isto, foram sintetizados eletrodos de trióxido de tungstênio usando anodização oxidativa através do crescimento eletroquímico de filmes de WO3 sobre W como substrato. O eletrodo proposto mostrou a formação de um filme homogêneo com nanoporos ao redor de 100nm, conforme a imagem de FEGSEM e apresentou um band gap em torno de 2,5 eV calculado a partir do gráfico de Tauc pelo método Kubelka-Munk. O material construído é fotoativo e A curva de Iph vs E sob radiação UV em NaCl 0,1 molL-1 revelou uma fotocorrente igual a 19 mA. Estudos da degradação de C. parapsilosis em NaCl 0,1 molL-1, pH 7, potencial igual a 1,5V e irradiação UV-Vis e Vis, condições previamente otimizadas, mostraram a morte das leveduras em 30 segundos de tratamento. Não foi verificada a formação significativa de cloro ativo nas condições empregadas assim como não há formação de íons clorato e perclorato durante a degradação fotoeletrocatalítica. Para as medidas fotoeletrocatalíticas realizadas no dialisato, verificou-se a morte microbiana em torno de 5 minutos e remoção de carbono orgânico total em torno de 73% e 45% para as soluções ácidas e básicas respectivamente.