Obtenção de placas fotocatalíticas de TiO2 a partir de estruturas biomórficas

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2015
Autor(a) principal: Silvestri, Siara
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Tese
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:
Química
Dioxido de titanio
Link de acesso: https://repositorio.ufsc.br/xmlui/handle/123456789/134952
Resumo: Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas, Programa de Pós-Graduação em Química, Florianópolis, 2015.
id UFSC_84836561d8a3b8b09bdce28b77595ac4
oai_identifier_str oai:repositorio.ufsc.br:123456789/134952
network_acronym_str UFSC
network_name_str Repositório Institucional da UFSC
repository_id_str
spelling Obtenção de placas fotocatalíticas de TiO2 a partir de estruturas biomórficasQuímicaDioxido de titanioTese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas, Programa de Pós-Graduação em Química, Florianópolis, 2015.Nesta tese de doutorado foram desenvolvidas e caracterizadas placas finas e planas de dióxido de titânio (TiO2) a partir da infiltração de soluções precursoras de titânio em matriz orgânica (papel), seguido de hidrólise em hidróxido de amônio, como uma alternativa tridimensional para a fixação do TiO2. O grande interesse de obter placas finas deve-se à maior relação superfície/volume, com grande área superficial ativa. A ação fotocatalítica é especialmente favorecida por TiO2 na faixa nanométrica e pela fase anatase majoritária, que é a fase ativada sob radiação ultravioleta (UV-A). Além disso, as placas foram produzidas por infiltração direta, evitando a geração de subprodutos de síntese. A adição de cargas através da incorporação de íons dopantes (Ba2+ e La3+) nas soluções precursoras introduz cargas na rede cristalina, e a incorporação de íons Zr4+ pode causar tração na rede por agir como um íon substitucional de raio atômico levemente maior que o do Ti4+. Foram também avaliados os efeitos das adições dos íons Ba2+, La3+ e Zr4+ na transição de fase anatase para rutilo. Foi avaliado o efeito da matriz orgânica e das diferentes temperaturas de infiltração e calcinação no processo de transição de fase, conteúdo de fase e da incorporação de dopantes através de caracterizações por microscopia eletrônica de varredura, difratometria de raios-X e por área superficial específica. Foram ainda determinados o tamanho dos cristalitos pela equação de Scherrer e as energias do bandgap pela análise dos espectros na região do UV-Vis. Os parâmetros de rede das amostras refinadas pelo Método de Rietveld, foram determinados pelo programa JANA2000. Os radicais gerados nos ensaios de fotoatividade foram caracterizados por espectroscopia de ressonância paramagnética eletrônica. Já os subprodutos da descoloração do corante laranja II foram avaliados por cromatografia líquida. A matriz orgânica fornece a microestrutura para a geração de placas de TiO2, e essa microestrutura aumenta a temperatura de transição de fase anatase para rutilo. A fase anatase esteve majoritária até 800 ºC e presente acima de 1000 ºC. A eficiência fotocatalítica foi eficaz para todos os testes realizados (meio aquoso, gasoso e biológico), e melhor quando comparada ao pó comercial P25 usado como padrão.<br>Abstract : In this PhD thesis, were developed and characterized flat thin-plates of titanium dioxide (TiO2) infiltration from the titanium precursor solution in the organic matrix (paper), followed by hydrolysis in ammonium hydroxide as a tridimensional alternative to the fixing of TiO2. The great interest to obtain thin plates is due to the higher surface/volume ratio, with large active surface area. The photocatalytic action is especially favored by TiO2 in the nanometer range and the majority anatase phase which is the active layer under ultraviolet radiation (UV-A). Furthermore, the TiO2 plates were produced by direct infiltration, avoiding the generation of synthesis products. Charge addition by the addition of dopants ions (Ba2+ and La3+) in the precursor solutions introduces loads in the crystal lattice, and addition of Zr4+ ions can cause strain on the lattice to act as an atomic radius of substitutional ion slightly larger than Ti4+ ion. Were also evaluated the addition effects of Ba2+, La3+ and Zr4+ ions on TiO2-anatase-rutile phase transition. The effect of the organic matrix and the different temperatures of infiltration and calcination on the phase transition, phase content and the addition of dopants were investigated, by Scanning Electron Microscopy characterization, X-ray diffraction and Specific Surface Area. We also determined the size of the crystallites by Scherrer equation and the bandgap energy by UV-Vis analysis. The lattice parameters of samples refined by the Rietveld method were determined by JANA2000 program. The radicals generated in photoactivity tests were characterized by Electron Paramagnetic Resonance Spectroscopy. Since the Orange II dye discoloration by-products were evaluated by Liquid Chromatography. The organic matrix microstructure provides for the generation of TiO2 plates, and this increases the microstructure phase transition temperature of anatase to rutile. The anatase phase was majority up to 800 ºC and this above 1000 ºC. The photocatalytic efficiency was effective in all tests (aqueous, gaseous and biological), and much better when compared to commercial powder P25 used as standard.Szpoganicz, BrunoHotza, DachamirUniversidade Federal de Santa CatarinaSilvestri, Siara2015-09-15T04:08:41Z2015-09-15T04:08:41Z2015info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesis110 p.| il., grafs., tabs.application/pdf334248https://repositorio.ufsc.br/xmlui/handle/123456789/134952porreponame:Repositório Institucional da UFSCinstname:Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)instacron:UFSCinfo:eu-repo/semantics/openAccess2015-09-15T04:08:41Zoai:repositorio.ufsc.br:123456789/134952Repositório InstitucionalPUBhttp://150.162.242.35/oai/requestopendoar:23732015-09-15T04:08:41Repositório Institucional da UFSC - Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)false
dc.title.none.fl_str_mv Obtenção de placas fotocatalíticas de TiO2 a partir de estruturas biomórficas
title Obtenção de placas fotocatalíticas de TiO2 a partir de estruturas biomórficas
spellingShingle Obtenção de placas fotocatalíticas de TiO2 a partir de estruturas biomórficas
Silvestri, Siara
Química
Dioxido de titanio
title_short Obtenção de placas fotocatalíticas de TiO2 a partir de estruturas biomórficas
title_full Obtenção de placas fotocatalíticas de TiO2 a partir de estruturas biomórficas
title_fullStr Obtenção de placas fotocatalíticas de TiO2 a partir de estruturas biomórficas
title_full_unstemmed Obtenção de placas fotocatalíticas de TiO2 a partir de estruturas biomórficas
title_sort Obtenção de placas fotocatalíticas de TiO2 a partir de estruturas biomórficas
author Silvestri, Siara
author_facet Silvestri, Siara
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Szpoganicz, Bruno
Hotza, Dachamir
Universidade Federal de Santa Catarina
dc.contributor.author.fl_str_mv Silvestri, Siara
dc.subject.por.fl_str_mv Química
Dioxido de titanio
topic Química
Dioxido de titanio
description Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas, Programa de Pós-Graduação em Química, Florianópolis, 2015.
publishDate 2015
dc.date.none.fl_str_mv 2015-09-15T04:08:41Z
2015-09-15T04:08:41Z
2015
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
format doctoralThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv 334248
https://repositorio.ufsc.br/xmlui/handle/123456789/134952
identifier_str_mv 334248
url https://repositorio.ufsc.br/xmlui/handle/123456789/134952
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv 110 p.| il., grafs., tabs.
application/pdf
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UFSC
instname:Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)
instacron:UFSC
instname_str Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)
instacron_str UFSC
institution UFSC
reponame_str Repositório Institucional da UFSC
collection Repositório Institucional da UFSC
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UFSC - Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1785188012391399424

Registros relacionados