Preparação, propriedades e performance fotocatalítica de novos compósitos mesoporosos: TiO2-Ce:SiO2

• Ano de defesa: 2017
• Autor(a) principal: Iwasaki, Mariana Tiemi [UNIFESP]
• Orientador(a): Martins, Tereza da Silva [UNIFESP]
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• dARK ID: ark:/48912/001300002tbp0
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de São Paulo
• Palavras-chave em Português: Nanocompósitos; Sílica mesoporosa ordenada; SBA-15; TiO2; Fotocatálise heterogênea
• Palavras-chave em Inglês: Nanocomposites; Ordered mesoporous silica; SBA-15; TiO2; Heterogeneous photocatalysis
• Link de acesso: https://sucupira.capes.gov.br/sucupira/public/consultas/coleta/trabalhoConclusao/viewTrabalhoConclusao.jsf?popup=true&id_trabalho=5059402; https://repositorio.unifesp.br/handle/11600/50087

Compósitos de TiO2:SBA-15 (TiSBA) e TiO2-CeO2:SBA-15 (TiCeSBA) foram sintetizados pelos métodos síntese direta (SD) e pós-síntese (PS), empregando Pluronic® P123 (EO20PO70EO20) como direcionador de estrutura, em meio ácido, e ortossilicato de tetraetila (TEOS), isopropóxido de titânio (IV) e nitrato de cério (III) hexahidratado como fonte de SiO2, TiO2 e CeO2, respectivamente. Os compósitos obtidos foram caracterizados por diversas técnicas físico-químicas e os resultados mostraram que todos se encontram com estrutura de mesoporos bidimensional hexagonal, característica da SBA-15. Verificou-se também que os compósitos preparados por SD apresentaram maior área superficial, volume de poro, tamanho de poro e cristalinidade, quando comparados aos obtidos por PS. Todavia, apresentaram misturas de fases (anatase e rutilo), enquanto, os obtidos por PS, houve formação de fase única anatase. Os compósitos obtidos foram empregados como fotocatalisadores na degradação de fenol (100 mg L-1 de carbono) e alaranjado de metila (10 - 50 mg L 1 de carbono), usados como modelo de poluentes orgânicos presentes em sistemas aquosos. Nesses ensaios, utilizou-se lâmpada de média pressão de vapor de mercúrio (125 W) como fonte de radiação UV, ar (vazão 4 L min-1), reator de 400 mL, TiO2 comercial (50 e 400 mg L-1), pH ≈ 4,5 e 3, os compósitos TiSBA.SD, TiSBA.PS e TiCeSBA.PS (400 e 1600 mg L-1). A degradação dos poluentes, ao longo do tempo de reação, foi avaliada empregando o analisador de carbono orgânico total (COT) e espectroscopia de absorção na região do UV-Vis. Os compósitos de TiSBA.SD e TiSBA.PS não apresentaram atividade fotocatalítica significativa em comparação ao TiP25 na mineralização do fenol. No entanto, nas condições estudadas, os compósitos de TiSBA.SD, TiSBA.PS e TiCeSBA.PS mostraram-se eficiente para a degradação do corante alaranjado de metila, principalmente em pH 3, mostrando que este é um fator importante.