Efeitos decorrentes da porcentagem de ferro em óxido de zinco dopado com ferro na fotocatálise heterogênea

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2024
Autor(a) principal: Orcelli, Thiago
Orientador(a): Takashima, Keiko [Orientador]
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Não Informado pela instituição
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Físico-química
Fotocatálise
Óxido de zinco
Semicondutores dopados
Physical chemistry
Photocatalysis
Zinc oxide
Doped semiconductors
Link de acesso: https://repositorio.uel.br/handle/123456789/14230
Resumo: Resumo: Entre os processos de oxidação avançada, a fotocatálise heterogênea mediada por semicondutorescomo ZnO e TiO2 tem sido bastante pesquisada, devido à capacidade deremoção de contaminantes com demanda química de oxigênio relativamente baixas (< 2, g L-1) O conhecimento da camada superficialatravés de caracterizações estruturais e morfológicas viabiliza a compreensão do mecanismo de adsorção dos contaminantesassim como a atividade fotocatalíticaAssim, este trabalho teve como objetivo investigar o efeitoda variação de percentagem de ferro em óxido de zinco dopado com ferropara diferentes temperaturas de calcinação como 4, 6 e 8 °C com relação aoZnO sintetizado Percentagensde ferro, respectivamente iguais a1, 3 e 5% foram adicionados à solução aquosa de diazocorante directred23 (DR23) a fim de avaliar a descoloração O sólido cristalino de ZnO, obtido a partir de nitrato de zinco eágar foi caracterizado por difração de raios-x O óxido misto mostrou duas fases apenas quando foi calcinado a 8 °C nas proporções de 1, 3 e 5 % de ferro O tamanho do cristalito foi calculado a partir daequação de Debye para partículas esféricas e varioude 16 a 69 nm O tamanho do cristalito aumentou em função da temperatura de calcinação e diminuiu à medida que se aumentou a quantidade de ferro A energia de band-gap, obtida por reflectância difusa, apresentouvalores de 3,37 a 3,79 eV A atividade fotocatalítica dos óxidos sintetizados foi determinada através da constante de velocidade de descoloração (kobs) dodiazo corante directred 23 (DR23, 7,5 x1-5 mol L-1) usando respectivamente o óxido de zinco e os óxidos mistos (,3 g L-1) a 3 °C O maior valor de kobs foi obtido para o óxido misto calcinado a 4 °C com 5% de ferro Os óxidos mistos apresentaram maior atividade na descoloração fotocatalítica dodiazocorante DR23 em comparação aoZnO puro
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Universidade Estadual de Londrina, Centro de Ciências Exatas, Programa de Pós-Graduação em QuímicaAbstract: Among the advanced oxidation processes, the heterogeneous photocatalysis mediated by semiconductors such as ZnO and TiO2 has attracted considerable attention due to the removal ability of contaminants with relatively low level (less than 2 g L-1) of chemical oxygen demand The knowledge of the surface layer through the structural and morphological aspects of the photocatalystsenable the understanding of the adsorption capacity as well as the photocatalysis efficiency Thus, this work aimed to study the effect of the iron percentage in zinc oxide doped with iron in different calcination temperatures as 4, 6, and 8 °C in comparison to the synthesized ZnOIron amounts of 1, 3, and 5% respectively in these mixed oxides were added to the aqueous solution of direct red 23 (DR23) diazodye in order to evaluate its decolorization The crystalline solid of ZnO, obtained from zinc nitrate/agar, was characterized by x-ray diffraction The mixed oxide showed two phases in its structure only when it was calcined at 8 ° C in proportions of 1, 3 and 5% iron The crystallite size of the oxides was calculated from Debye equation for spherical particles andvaried from16 to 69 nm The crystallite size enhancedas a function of thecalcining temperature and presented the smallest one for the largest iron amount (5%)in the mixed oxides The energy band-gap, obtained by diffuse reflectance, showed values from 337 to 379 eV The photocatalytic activity of these oxides was determined through the decolorization rate constant (kobs) of direct red 23 (DR23, 75 x1-5mol L-1)diazo dye using synthesized zinc oxide and mixed oxides (3 g L-1) respectively at 3 º C The best value of kobs was observed for the mixed oxide calcined at 4 °C with 5% iron All the mixed oxides presented higherability in comparison to ZnOfor thephotocatalyticdecolorization of DR23diazo dyeporFísico-químicaFotocatáliseÓxido de zincoSemicondutores dopadosPhysical chemistryPhotocatalysisZinc oxideDoped semiconductorsEfeitos decorrentes da porcentagem de ferro em óxido de zinco dopado com ferro na fotocatálise heterogêneainfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisMestradoQuímicaCentro de Ciências ExatasPrograma de Pós-Graduação em Química-1-1reponame:Repositório Institucional da UELinstname:Universidade Estadual de Londrina (UEL)instacron:UELinfo:eu-repo/semantics/openAccess163986vtls000185174SIMvtls000185174http://www.bibliotecadigital.uel.br/document/?code=vtls00018517464.00SIMhttp://www.bibliotecadigital.uel.br/document/?code=vtls0001851742903.pdf123456789/5502 - 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