Estudo da atividade fotocatalítica dos nanocompósitos TiO2- x%CeO2 e CeO2-x%TiO2 obtido pelo método hidrotérmico assistido por micro-ondas

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2019
Autor(a) principal: Nascimento, Leulomar Enedino do
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Brasil
UFRN
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIA E ENGENHARIA DE MATERIAIS
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/27226
Resumo: The accelerated industrial growth allied to the expansion of agriculture has been causing concern with the generation of polluting effluents, being their methods of treatment, the target of several studies to mitigate investigate the damage caused by such waste. A widely studied method is the Advanced Oxidation Process (AOP), which aims for the treatment of organic effluents. In this work, nanocomposites were obtained from titanium oxide and cerium oxide, forming compounds CeO2-x%TiO2 and TiO2- x%CeO2, varying x = 10, 30 and 50 mol%. The nanocomposites were synthesized by the microwave assisted hydrothermal method, with subsequent calcination at 500 °C, with the aim of investigating the photocatalytic activity through the degradation of methylene blue dye under UV radiation, commonly used in the textile industry. The compounds were characterized by X-ray diffraction (XRD), transmission electron microscopy (TEM), surface area analyzed by the BET method (Brunauer, Emmett, Teller) and UV-Vis spectroscopy (UV-Vis). The XRD results showed formation of TiO2 and CeO2 phases, with no indication of chemical interaction between the two compounds. By the Scherrer method and with the XRD results, was observed oxides’ molar ratio influences on the crystallite sizes. Morphologies of nanocubes and nanospheres with different levels of agglomeration and average particle size varying from 2 to 24 nm were observed, as well as a specific surface area ranging from 20.24 m2 /g to 62.80 m2 /g. For the nanocomposite using CeO2-x% TiO2, the compounds with x = 50 mol% presented better photocatalytic activities, with degradation of approximately 80% of the dye. From the compounds with TiO2 as the matrix, the TiO2- x%CeO2 nanocomposite with x = 10% degrading the entire dye.
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The nanocomposites were synthesized by the microwave assisted hydrothermal method, with subsequent calcination at 500 °C, with the aim of investigating the photocatalytic activity through the degradation of methylene blue dye under UV radiation, commonly used in the textile industry. The compounds were characterized by X-ray diffraction (XRD), transmission electron microscopy (TEM), surface area analyzed by the BET method (Brunauer, Emmett, Teller) and UV-Vis spectroscopy (UV-Vis). The XRD results showed formation of TiO2 and CeO2 phases, with no indication of chemical interaction between the two compounds. By the Scherrer method and with the XRD results, was observed oxides’ molar ratio influences on the crystallite sizes. Morphologies of nanocubes and nanospheres with different levels of agglomeration and average particle size varying from 2 to 24 nm were observed, as well as a specific surface area ranging from 20.24 m2 /g to 62.80 m2 /g. For the nanocomposite using CeO2-x% TiO2, the compounds with x = 50 mol% presented better photocatalytic activities, with degradation of approximately 80% of the dye. From the compounds with TiO2 as the matrix, the TiO2- x%CeO2 nanocomposite with x = 10% degrading the entire dye.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)O crescimento industrial acelerado aliado à expansão da agricultura vem causando preocupação com a geração de efluentes poluentes, sendo os métodos de tratamento dos mesmos, alvo de vários estudos para amenizar os danos causados por tais resíduos. Um método amplamente estudado é o Processo de Oxidação Avançada (POA), no qual visa o tratamento de efluentes orgânicos. Neste trabalho foram obtidos nanocompósitos a partir de óxido de titânio e óxido de cério, formando compostos CeO2-x%TiO2 e TiO2-x%CeO2, variando x = 10, 30 e 50 % mol. Os nanocompósitos foram sintetizados pelo método hidrotérmico assistido por micro-ondas, com posterior calcinação à 500°C, com o objetivo de investigar a atividade fotocatalítica através da degradação do corante azul de metileno sob radiação UV, comumente utilizado na indústria têxtil. Os compostos foram caracterizados pela técnica de difração de raios X (DRX), microscopia eletrônica de transmissão (MET), analisado a área superficial através do método BET (Brunauer, Emmett, Teller) e espectroscopia UV-Visível (UVVis). Os resultados de DRX mostraram formação das fases de TiO2 e CeO2, não havendo indicação de interação química entre os dois compostos. Com resultados de DRX e através do método de Scherrer, observou-se a influência da proporção molar dos óxidos nos tamanhos de cristalitos. Foi observado morfologias do tipo nanocubos e nanoesferas com diferentes níveis de aglomeração e tamanho médio de partícula que varia de 2 a 24 nm, além de apresentar área superficial específica que variaram de 20,24 à 62,80 m2 /g. Para o nanocompósito utilizando CeO2-x%TiO2, os compostos com x = 50% apresentaram melhores atividades fotocatalíticas, com degradação de aproximadamente 80% do corante. Dos compostos com TiO2 como matriz, o nanocompósito TiO2-x%CeO2 com x = 10% degradando todo o corante.BrasilUFRNPROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIA E ENGENHARIA DE MATERIAISMotta, Fabiana Villela daDelmonte, Mauricio Roberto BomioAraújo, Vinícius Dantas deNascimento, Leulomar Enedino do2019-07-05T19:22:18Z2019-07-05T19:22:18Z2019-02-22info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfNASCIMENTO, Leulomar Enedino do. Estudo da atividade fotocatalítica dos nanocompósitos TiO2- x%CeO2 e CeO2-x%TiO2 obtido pelo método hidrotérmico assistido por micro-ondas. 2019. 72f. Dissertação (Mestrado em Ciência e Engenharia de Materiais) - Centro de Ciências Exatas e da Terra, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2019.https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/27226info:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da UFRNinstname:Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)instacron:UFRN2019-07-07T05:18:33Zoai:repositorio.ufrn.br:123456789/27226Repositório InstitucionalPUBhttp://repositorio.ufrn.br/oai/repositorio@bczm.ufrn.bropendoar:2019-07-07T05:18:33Repositório Institucional da UFRN - Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)false
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