Desempenho de nanomateriais na degradação fotocatalítica da Rodamina B sob radiação solar

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2024
Autor(a) principal: Matos, Andrezza Pereira de lattes
Orientador(a): Fernandes, Pollyana Caetano Ribeiro lattes
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal da Paraíba
Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Energias Renováveis
Departamento: Engenharia de Energias Renováveis
País: Brasil
Palavras-chave em Português:
Energia Solar
Fotocatálise
Nanomateriais - Rodamina B
Heterojunções
Solar energy
Photocatalysis
Rhodamine B
Nanomaterials
Heterojunctions
Área do conhecimento CNPq:
CNPQ::ENGENHARIAS
Link de acesso: https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/33178
Resumo: Este estudo investigou a eficiência de diferentes nanomateriais na degradação do corante Rodamina B, utilizando óxidos metálicos e ferritas como catalisadores fotocatalíticos. Inicialmente, a análise desirability para os experimentos com ferritas de cálcio mostraram baixa eficiência, levando à inclusão de outros catalisadores, como óxidos de zinco, cálcio, cobre, bismuto e ferritas de zinco-bário e bário. O óxido de zinco se destacou como o nanomaterial mais eficaz, alcançando uma eficiência de até 84,12% em condições otimizadas, devido à sua capacidade de absorver radiação UV e gerar espécies reativas de oxigênio. A ferrita de zinco-bário apresentou uma eficiência variando entre 32,64% e 39,17%, com melhor desempenho em comparação à ferrita de bário. A heterojunção na proporção 1:1 entre ferritas de Zinco-Bário e Óxido de Zinco foi otimizada usando a metodologia de Composto Central dentro da Resposta Superficial de Modelagem, revelando que o pH apresentou um impacto significativo na eficiência, enquanto a concentração de peróxido de hidrogênio e a massa do catalisador não tiveram efeitos significativos. A solução ideal identificada para maximizar a eficiência incluiu uma proporção de heterojunção de 0,08 g/L e um pH de 3,73. A pesquisa contribui para os Objetivos de Desenvolvimento Sustentável (ODS) ao melhorar a qualidade da água (ODS 6), promover inovação tecnológica (ODS 9), utilizar processos responsáveis (ODS 12), aproveitar a energia solar (ODS 13) e proteger ecossistemas (ODS 15). Este trabalho avança a ciência da fotocatálise e apoia metas globais para um desenvolvimento sustentável.
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A heterojunção na proporção 1:1 entre ferritas de Zinco-Bário e Óxido de Zinco foi otimizada usando a metodologia de Composto Central dentro da Resposta Superficial de Modelagem, revelando que o pH apresentou um impacto significativo na eficiência, enquanto a concentração de peróxido de hidrogênio e a massa do catalisador não tiveram efeitos significativos. A solução ideal identificada para maximizar a eficiência incluiu uma proporção de heterojunção de 0,08 g/L e um pH de 3,73. A pesquisa contribui para os Objetivos de Desenvolvimento Sustentável (ODS) ao melhorar a qualidade da água (ODS 6), promover inovação tecnológica (ODS 9), utilizar processos responsáveis (ODS 12), aproveitar a energia solar (ODS 13) e proteger ecossistemas (ODS 15). Este trabalho avança a ciência da fotocatálise e apoia metas globais para um desenvolvimento sustentável.This study investigated the efficiency of various nanomaterials in the degradation of Rhodamine B dye, using metal oxides and ferrites as photocatalytic catalysts. Initially, desirability analysis and experiments with calcium ferrites showed low efficiency, leading to the inclusion of other catalysts such as zinc, calcium, copper, bismuth oxides, and barium and zinc-barium ferrites. Zinc oxide emerged as the most effective nanomaterial, achieving up to 84.12% efficiency under optimized conditions, due to its ability to absorb UV radiation and generate reactive oxygen species. Zinc-barium ferrite exhibited an efficiency ranging from 32.64% to 39.17%, outperforming barium ferrite. The heterojunction between ferrites and metal oxides was optimized using Central Composite Design within Response Surface Methodology, revealing that pH had a significant impact on efficiency, while hydrogen peroxide concentration and catalyst mass had no significant effects. The ideal solution identified to maximize efficiency included a heterojunction proportion of 0.08 g/L and a pH of 3.73. This research contributes to the Sustainable Development Goals (SDGs) by improving water quality (SDG 6), promoting technological innovation (SDG 9), utilizing responsible processes (SDG 12), harnessing solar energy (SDG 13), and protecting ecosystems (SDG 15). This work advances the science of photocatalysis and supports global goals for sustainable development.Submitted by Marília Cosmos (marilia@biblioteca.ufpb.br) on 2025-01-21T22:02:45Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 805 bytes, checksum: c4c98de35c20c53220c07884f4def27c (MD5) AndrezzaPereiraDeMatos_Dissert.pdf: 1792664 bytes, checksum: f0187acfc3a9bb2bb719a718245abfa6 (MD5)Made available in DSpace on 2025-01-21T22:02:45Z (GMT). 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