S?ntese hidrot?rmica alcalina de materiais de Ti aplicados na remo??o de poluentes org?nicos

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2022
Autor(a) principal: Barbosa, Luele Ribeiro de Sousa
Orientador(a): Mour?o, Henrique Aparecido de Jesus Loures
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: UFVJM
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Link de acesso: http://acervo.ufvjm.edu.br/jspui/handle/1/3061
Resumo: Na Ficha Catalogr?fica consta o t?tulo: "S?ntese hidrot?rmica de materiais de Ti aplicados na remo??o de poluentes org?nicos".
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Programa de P?s-Gradua??o em Qu?mica, Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri, Diamantina, 2022.http://acervo.ufvjm.edu.br/jspui/handle/1/3061Na Ficha Catalogr?fica consta o t?tulo: "S?ntese hidrot?rmica de materiais de Ti aplicados na remo??o de poluentes org?nicos".O lan?amento de poluentes org?nicos t?xicos nos efluentes, como alguns corantes t?xteis e f?rmacos, ? um dos problemas ambientais da atualidade que pode ser amenizado com a fotocat?lise heterog?nea com semicondutores. Estudos na ?rea de qu?mica de materiais buscam entender melhor a rela??o entre m?todo de s?ntese, estrutura, superf?cie dos materiais e propriedades fotocatal?ticas. Nessa ?rea, as diferentes fases de ?xidos tit?nio (Ti) j? foram bastante estudadas, no entanto, os titanatos de pot?ssio lamelares obtidos por s?ntese hidrot?rmica alcalina ainda merecem investiga??o tendo em vista principalmente a sua elevada ?rea superficial que implica em uma maior probabilidade de s?tios ativos por m2. Nesse sentido, este trabalho apresenta a s?ntese de materiais de Ti pelo m?todo hidrot?rmico sob diferentes concentra??es de KOH (10-5, 10-2, 1 e 5 mol/L). Foram testadas estas concentra??es visando a obten??o de materiais com diferentes caracter?sticas estruturais e superficiais. As amostras receberam o nome levando-se em considera??o as concentra??es de KOH, sendo elas: Ti1 (obtida com o precursor de Ti em KOH 10-5 mol/L), Ti2 (10-2 mol/L), Ti3 (1 mol/L), Ti4 (5 mol/L). Com a finalidade de investigar as propriedades estruturais, morfol?gicas e eletr?nicas dos materiais sintetizados, foram empregadas diferentes t?cnicas de caracteriza??o, incluindo difra??o de raios X (DRX), ?rea superficial espec?fica (BET), Espectroscopia no infravermelho por transformada de Fourier (FTIR), microscopia eletr?nica de varredura (MEV), potencial Zeta, entre outras. De acordo com as an?lises de difra??o de raios X (DRX), as amostras sintetizadas nas concentra??es 10-5 e 10-2 mol/L de KOH resultaram na forma??o da fase cristalina TiO2 anatase e nas concentra??es 1 e 5 mol/L, titanatos de pot?ssio (K2Ti8O17 e K3Ti8O17), provavelmente de estrutura lamelar. A an?lise superficial indicou a forma??o de materiais mesoporosos e de titanatos de elevadas ?reas superficiais, em destaque a amostra Ti4 (2796 m2g-1). A atividade fotocatal?tica desses materiais foi avaliada pela fotodegrada??o dos corantes azul de metileno (MB) e ?ndigo de carmim (IC), assim como do f?rmaco amilorida (AML). Os melhores desempenhos fotocatal?ticos foram observados para os titanatos de pot?ssio (Ti3 e Ti4) removendo aproximadamente 100% de absorb?ncia de todas as mol?culas testadas (MB, IC, AML). As diferentes afinidades relacionadas a carga e caracter?stica da mol?cula alvo proporcionaram aos fotocatalisadores melhor rela??o sin?rgica entre o efeito da adsor??o e da fotogera??o de cargas sob irradia??o UV. Em geral, o aumento da concentra??o de KOH na s?ntese hidrot?rmica alcalina promoveu mudan?as estruturais, morfol?gicas e texturais conferindo propriedades melhoradas em rela??o aos materiais obtidos nas concentra??es menores (Ti1 e Ti2).Submitted by Jos? Henrique Henrique (jose.neves@ufvjm.edu.br) on 2022-11-11T23:35:51Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) luele_ribeiro_sousa_barbosa.pdf: 4043789 bytes, checksum: 46b755a8e080804da9bea70a323faacd (MD5)Approved for entry into archive by Jos? 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Studies in the field of materials? chemistry seek to better understanding the relationship between the synthesis method, structure and surface of materials with their photocatalytic properties. In this area, the different phases of titanium oxides (Ti) have already been extensively studied, however, the lamellar potassium titanates obtained by hydrothermal alkaline synthesis still deserve investigation, mainly in view of their high surface ?rea, which implies a greater probability of active sites per m2. Thus, this work presents the synthesis of Ti materials by the hydrothermal method under different concentrations of KOH (10-5, 10-2, 1 and 5 mol/L). These concentrations were tested in order to obtain materials with different structural and surface characteristics. The samples was named taking into account the concentrations of KOH, namely: Ti1 (obtained with the precursor of Ti in KOH 10-5 mol/L), Ti2 (10-2 mol/L), Ti3 (1 mol/L), Ti4 (5 mol/L). In order to investigate the structural, morphological and electronic properties of the synthesized materials, different characterization techniques were employed, including X-ray diffraction (XRD), specific surface area (BET), Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), scanning electron microscopy (SEM), Zeta potential, among others. According to X-ray diffraction (XRD) analysis, samples synthesized at concentrations of 10-5 and 10-2 mol/L of KOH resulted in the formation of the crystalline phase TiO2 anatase and at concentrations of 1 and 5 mol/L, titanates of potassium (K2Ti8O17 and K3Ti8O17), probably of lamellar structure. The surface analysis indicated the formation of mesoporous materials and titanates of high surface areas, highlighting the Ti4 sample (2796 m2g-1). The photocatalytic activity of these materials was evaluated by the photodegradation of methylene blue (MB) and indigo carmine (IC) dyes, as well as the drug amiloride (AML). The best photocatalytic performances were observed for potassium titanates (Ti3 and Ti4) removing approximately 100% absorbance of all molecules tested (MB, IC, AML). The different affinities related to charge and characteristic of the target molecule provided the photocatalysts with a better synergistic relationship between the effect of adsorption and photogeneration of charges under UV irradiation. In general, the increase in KOH concentration in the alkaline hydrothermal synthesis promoted structural, morphological and textural changes, conferring improved properties in relation to materials obtained at lower concentrations (Ti1 and Ti2).porUFVJMA concess?o da licen?a deste item refere-se ao ? termo de autoriza??o impresso assinado pelo autor, assim como na licen?a Creative Commons, com as seguintes condi??es: Na qualidade de titular dos direitos de autor da publica??o, autorizo a Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri e o IBICT a disponibilizar por meio de seus reposit?rios, sem ressarcimento dos direitos autorais, de acordo com a Lei n? 9610/98, o texto integral da obra disponibilizada, conforme permiss?es assinaladas, para fins de leitura, impress?o e/ou download, a t?tulo de divulga??o da produ??o cient?fica brasileira, e preserva??o, a partir desta data.info:eu-repo/semantics/openAccessS?ntese hidrot?rmica alcalina de materiais de Ti aplicados na remo??o de poluentes org?nicosinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisFotocat?lise heterog?neaSemicondutoresTitanatosS?ntese hidrot?rmicaPoluentes emergentesHeterogeneous photocatalysisSemiconductorsTitanatesHydrothermal synthesisEmerging pollutantsreponame:Repositório Institucional da UFVJMinstname:Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri (UFVJM)instacron:UFVJMTEXTluele_ribeiro_sousa_barbosa.pdf.txtluele_ribeiro_sousa_barbosa.pdf.txtExtracted texttext/plain155274http://acervo.ufvjm.edu.br/jspui/bitstream/1/3061/6/luele_ribeiro_sousa_barbosa.pdf.txt7f7b3c35947ac44752baff41e9ac3332MD56LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; 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