Síntese e caracterização do eletrodo de ?-Fe2O3/rGO para aplicação em fotoeletrocatálise

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2024
Autor(a) principal: Leão Neto, Vanildo Souza
Orientador(a): Dall'Antonia, Luiz Henrique [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
Eletrocatálise
Semicondutores
Análise
Hematita
Physical chemistry
Electrocatalysis
Analysis
Hematite
Organic compounds
Semiconductors
Link de acesso: https://repositorio.uel.br/handle/123456789/15455
Resumo: Resumo: A fotoeletrocatálise vêm sendo investigada devido a sua alta eficiência na remoção de contaminantes orgânicos na busca da mineralização destes poluentes A hematita (a-Fe2O3) é um semicondutor considerado promissor para este processo A a-Fe2O3, semicondutor do tipo-n, possui uma energia de band-gap de 2,2 eV (região da luz visível) Sua atividade fotocatalítica é diminuída por alguns fatores, como o tamanho das partículas ou defeitos na sua estrutura, por exemplo Umas das alternativas para a melhora destas características é a realização da dopagem pela modificação de sua estrutura eletrônica O óxido de grafeno reduzido (rGO) exerce uma importante função para a melhora desta atividade fotocatalítica do semicondutor O rGO, sintetizado pelo método de Hummers modificado seguida pela redução por via química, e a-Fe2O3, por purpose built materials, PBM, foram depositados sobre ITO pela técnica Layer by Layer (LbL) com 1 e 4 camadas Estes filmes foram caracterizados por diversas técnicas estruturais, como DRX,TGA/DTA, MEV, FT-IR, Raman, entre outras Além disso, os filmes foram caracterizados pelas técnicas eletroquímicas para determinação da fotocorrente e área eletroativa O filme que apresentou a maior fotocorrente foi o 4-rGO/Fe2O3 9 ºC com 2,15 µAcm-2 Já a maior área eletroativa foi o filme com 4-rGO/Fe2O3 75 ºC com 1,48 cm2 Os materiais foram utilizados na descoloração dos corantes alaranjado de metila e azul de metileno O eletrodo que apresentou a melhor atividade catalítica na descoloração de ambos os corantes foi o 4-rGO/Fe2O3 9 ºC com kobs = 6,1x1-3 min-1 e 11,9x1-3 min-1 para os corantes alaranjado de metila e azul de metileno, respectivamente
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Universidade Estadual de Londrina, Centro de Ciências Exatas, Programa de Pós-Graduação em QuímicaAbstract: The photoelectrocatalysis has been investigated due to their very high efficiency in removing organic contaminants in search of mineralization of pollutants The hematite (a-Fe2O3) a semiconductor is considered promising for this process The a-Fe2O3, n-type semiconductor, has a band-gap energy of 22 eV (visible light region) Its photocatalytic activity is decreased by some factors, such as the size of particles or defects in its structure, for example One of the alternatives for the improvement of these characteristics is the realization of doping by modifying its electronic structure The reduced graphene oxide (rGO) has an important function for improvement of the photocatalytic activity of the semiconductor rGO, synthesized by the modified Hummers’ method followed by reduction chemically, and a-Fe2O3, by purpose built materials, PBM, were deposited on ITO by Layer by Layer (LbL) technique with 1 to 4 layers These films were characterized by various structural techniques such as XRD, TGA/DTA, SEM, FT-IR, Raman spectroscopy, and others Moreover, the films were characterized by electrochemical techniques to determine the photocurrent and electroactive area The film with the highest photocurrent was the 4-rGO/Fe2O3 9 °C with 215 µAcm-2 Already the largest electroactive area was the film with 4-rGO/Fe2O3 75 °C with 148 cm2 The materials were used in the decolorization of dyes methyl orange and methylene blue The electrode showed the best catalytic activity in discoloration of both dyes was the 4-rGO/Fe2O3 9 °C with kobs = 6,1x1-3 min-1 and 11,9x1-3 min-1 for the methyl orange and methylene blue dyes, respectivelyporFísico-químicaEletrocatáliseSemicondutoresAnáliseHematitaPhysical chemistryElectrocatalysisAnalysisHematiteOrganic compoundsSemiconductorsSíntese e caracterização do eletrodo de ?-Fe2O3/rGO para aplicação em fotoeletrocatáliseinfo: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/openAccess176625vtls000201146SIMvtls000201146http://www.bibliotecadigital.uel.br/document/?code=vtls00020114664.00SIMhttp://www.bibliotecadigital.uel.br/document/?code=vtls0002011465239.pdf123456789/5502 - 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