Eletrodos semicondutores de TiO2 e de Ag/Bi2WO6/AgBiW2O8, irradiados por simulador solar, foram utilizados para remediação de solução aquosa de amoxicilina (AMX), um antibiótico amplamente utilizado na medicina humana e veterinária.
O fotoanodo foi preparado pela deposição de um filme mesoporoso de partículas de TiO2, um semicondutor tipo-n, sobre um eletrodo de vidro revestido com SnO2:F (FTO). Eletrodos de FTO|TiO2 (16,6 cm2) foram utilizados para remediar 50 mL de solução aquosa de Na2SO4 contendo 0,22 mmol L-1 de AMX (11 μmols); após 3 h sob irradiação, medidas por cromatografia líquida de alta eficiência revelaram a diminuição de (2,3 ± 0,2) μmols de AMX por fotocatálise heterogênea (FH). Após inclusão de um anel de Pt como contra-eletrodo e conexão externa dos eletrodos a uma célula solar de silício, FH eletroquimicamente assistido (FHE), foram removidos (3,7 ± 0,3) μmols de AMX.
Investigou-se então a substituição da Pt por um eletrodo de difusão gasosa (EDG) preparado a partir da prensagem do pigmento grafítico Printex 6L e politetrafluoroetileno, seguido pela deposição de um filme de partículas de Ag/Bi2WO6/AgBiW2O8. Este é um semicondutor tipo-p, sintetizado por método hidrotérmico em autoclave (190 oC, 24 h) a partir de soluções dos precursores metálicos. Em solução aquosa contendo Na2SO4, sob fluxo de ar comprimido, a irradiação deste eletrodo promoveu a intensificação da corrente catódica resultante da formação de H2O2 a partir da reação de redução de O2 (RRO2).
Após irradiar um sistema constituído por eletrodos de EDG|Ag/Bi2WO6/AgBiW2O8 e FTO|TiO2 conectados externamente a uma célula solar, contendo 150 mL de solução aquosa de AMX (33 μmols), por 3 h, a remoção de AMX aumentou para (16,2 ± 0,2) μmols. O H2O2 produzido no fotocatodo a partir da RRO2 contribuiu nos processos de oxidação da amoxicilina sobre o fotoanodo, o que resultou em maior eficiência para o sistema de remediação de água utilizando eletrodos semicondutores e energia solar.
Semiconductor electrodes of TiO2 and Ag/Bi2WO6/AgBiW2O8, irradiated by a solar simulator, were used for the remediation of aqueous solutions of amoxicillin (AMX), an antibiotic widely used in human and veterinary medicine.