Avaliação da atividade fotocatalítica das nanoestruturas de hexaniobato de potássio após esfoliação e reempilhamento do material

• Ano de defesa: 2018
• Autor(a) principal: Costa, Katiane Judy Batista da
• Orientador(a): Maia, Ary da Silva
• 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 Química
• Departamento: Química
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Hexaniobato de potássio; Esfoliação; Reempilhamento; Fotocatálise; Potassium hexaniobate; Exfoliation, Restacking; Photocatalysi; Fotocatálise-Hexaniobato de potássio; Compostos lamelares - Esfoliação; Nanopartículas esfoliadas
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA
• Link de acesso: https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/14494

O niobato lamelar K4Nb6O17 foi sintetizado pelo método do estado sólido e resultou na fase trihidratada, exibindo célula unitária ortorrômbica. O K4Nb6O17·3H2O foi protonado com solução de HNO3 e depois esfoliado com um agente expansor (TBAOH). A suspensão coloidal obtida da esfoliação sofreu variação de pH para a realização do estudo morfológico das nanofolhas. Após ajuste dos pHs, foi realizado o processo de reempilhamento das nanofolhas com as características estruturais (tabular ou enrolada) desejadas. Dois métodos de reempilhamento foram desenvolvidos neste trabalho, com a intenção de obter um rendimento satisfatório do material reempilhado. As análises de caracterização dos materiais empregadas neste trabalho foram: difração de raios-X (DRX), análise termogravimétrica (TG/DTA), espectroscopia de absorção na região do ultravioleta e do visível (UV-Vis), espectroscopia vibracional na região do infravermelho (FTIR), análise da área superficial pelo método de BET e microscopia eletrônica de varredura (MEV). Os resultados de DRX mostraram que os materiais reempilhados apresentaram baixa organização a longo alcance, e picos referentes à morfologia estrutural tabular e enrolada. Os espectros de FTIR dos materiais reempilhados apresentaram modos vibracionais referente aos octaedros distorcidos [NbO6] menos pronunciados. A análise de BET indicou que o material reempilhado apresentou maior área superficial em relação ao material inicial, e característica mesoporosa. A metodologia-2 desenvolvida neste trabalho obteve melhor rendimento que a metodologia-1, porém não manteve as características estruturais desejadas. Nos testes fotocatalíticos, a eficiência dos fotocatalisadores foi influenciada, de acordo com: a área superficial, que não foi um parâmetro significativo na avaliação da eficiência de descoloração do C-K4RT9; a morfologia das nanoestruturas em nanorrolos do material C-K4RT10, que resultou na baixa atividade fotocatalítica devido a características associada à elevada taxa de recombinação dos pares elétrons-buracos fotogerados, bem como do efeito sombra; a calcinação do material reempilhado C-K4RT10, que influenciou no aumento da eficiência de descoloração, resultante da eliminação de substancias (TBA+) que bloqueava o acesso aos sítios ativos presentes na superfície.