Semicondutores de Nb2O5 e BiVO4 aplicados na fotodegradação de moléculas orgânicas e na redução da acidez do óleo residual de fritura

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2023
Autor(a) principal: Damaceno, Fernanda Barbosa
Orientador(a): Mourão, Henrique Aparecido de Jesus Loures
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: UFVJM
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Link de acesso: https://acervo.ufvjm.edu.br//handle/123456789/3392
Resumo: Mourão, Henrique Aparecido de Jesus Loures; Ribeiro, Roberto Ananias; Borsagli, Fernanda Guerra Lima Medeiros; Torres, Juliana Arriel.
id UFVJM-2_48537f1a3abb0288f8e732bf3543fa8d
oai_identifier_str oai:localhost:123456789/3392
network_acronym_str UFVJM-2
network_name_str Repositório Institucional da UFVJM
repository_id_str
spelling Damaceno, Fernanda BarbosaRibeiro, Roberto AnaniasUniversidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri (UFVJM)Mourão, Henrique Aparecido de Jesus Loures2024-10-17T19:24:52Z20232023-02-28DAMACENO, Fernanda Barbosa. Semicondutores de Nb2O5 e BiVO4 aplicados na fotodegradação de moléculas orgânicas e na redução da acidez do óleo residual de fritura. 2023. 151 p. Dissertação (Mestrado em Química) – Programa de Pós-Graduação em Química, Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri, Diamantina, 2023.https://acervo.ufvjm.edu.br//handle/123456789/3392Mourão, Henrique Aparecido de Jesus Loures; Ribeiro, Roberto Ananias; Borsagli, Fernanda Guerra Lima Medeiros; Torres, Juliana Arriel.O orientador e co-orientador do trabalho não mencionados na lista da Folha de Aprovação.A fotocatálise heterogênea com semicondutores tem sido cada vez mais explorada para aplicações na área de energia renovável e descontaminação ambiental, devido a possibilidade de reutilização dos semicondutores, utilização de materiais de baixo custo, uso da radiação solar, entre outros. Embora existam vários estudos sobre processos de descontaminação de águas utilizando-se semicondutores, poucos trabalhos são encontrados com o uso destes materiais na produção de biodiesel, especificamente relacionados à redução de ácidos graxos livres de óleos residuais antes do processo de transesterificação. Neste sentido, o presente estudo teve como objetivo sintetizar fotocatalisadores (Nb2O5 e BiVO4), com o intuito de avaliar o potencial fotocatalítico destes materiais nas reações de fotodegradação dos corantes azul de metileno e índigo de carmim e na esterificação de ácidos graxos livres (AGL). Ambos os materiais foram sintetizados pelo método hidrotérmico, nas temperaturas de 120°C e 150°C, por 5h e caracterizados pelas técnicas de difração de raios-X (DRX), espectroscopia no infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), espectroscopia de reflectância difusa (DRS), microscopia eletrônica de varredura (MEV). Foi obtido uma mistura de fases (Scheelite tetragonal e monoclínica) para o BiVO4 e uma estrutura de baixa cristalinidade para o Nb2O5. Os catalisadores BiVO4 não apresentaram fotoatividade significativa para decomposição dos poluentes modelos, os corantes, azul de metileno (MB) e índigo de carmim (IC) nas duas radiações (~10 a 20%), ultravioleta C (UVC) e visível. Já o Nb 2O5 demonstrou uma alta atividade fotocatalítica para estes poluentes principalmente na radiação ultravioleta C (UVC) (~35 a 100%). Foi realizada também a análise estatística ANOVA para verificar se as proximidades entre os valores da diminuição das concentrações dos corantes eram semelhantes ou diferentes. Com a finalidade de investigar melhor o processo de fotodegradação foi feito um estudo com o modelo cinético utilizando-se leis de velocidades integradas e tratamento estatístico chi-square. Com relação aos testes de redução de acidez de óleos residuais, na reação de esterificação não catalítica foi observado que o excesso de álcool utilizado (A/O = 20:1) fez com que a reação ocorresse, deslocando o equilíbrio da reação no sentido de formação dos produtos. Ao reduzir a quantidade de álcool (A/O = 5:1), a conversão de AGL foi diminuída. Na reação com o Nb2O5 a 120 e a 150°C, foi observado um aumento na redução de ácidos graxos livres, em relação à reação não catalítica, principalmente sob irradiação. Aumentos maiores foram observados com o uso do BiVO4 a 120 e a 150°C na radiação visível, cerca de 8,9 vezes, em comparação à reação não catalítica (sem radiação). Contudo, neste trabalho foi possível realizar a síntese e caracterização dos materiais semicondutores Nb2O5 e BiVO4 e aplicá-los na fotodegradação de moléculas orgânicas e na reação de esterificação para diminuir a acidez do óleo residual de fritura.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)Dissertação (Mestrado) – Programa de Pós-Graduação em Química, Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri, 2023.Heterogeneous photocatalysis with semiconductors has been increasingly explored for applications in the area of renewable energy and environmental decontamination, due to the possibility of reuse of semiconductors, low-cost materials, use of solar radiation, among others. Although there are several studies about the water decontamination processes using semiconductors, few studies are found regarding the use of these materials in biodiesel production, specifically related to the reduction of free fatty acids in residual oils before the transesterification process. In this sense, the present study aimed to synthesize photocatalysts (Nb2O5 and BiVO4) in order to evaluate the photocatalytic potential of these materials in the photodegradation reactions of methylene blue and carmine indigo dyes as well as in the esterification of free fatty acids (FFA). Both materials were synthesized by the hydrothermal method, at temperatures of 120°C and 150°C, both for 5h. The synthesized materials were characterized by X-ray diffraction (XRD), Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), diffuse reflectance (DRS), scanning electron microscopy (SEM). A mixture of phases (tetragonal and monoclinic Scheelite) was obtained for BiVO4, whereas for Nb2O5 was obtained a low crystallinity structure. The BiVO4 catalysts did not show significant photoactivity for the decomposition of the model pollutants, the dyes, methylene blue (MB) and carmine indigo (IC) under both irradiations (~10 to 20%), ultraviolet C (UVC) and visible radiations. On the other hand, Nb2O5 demonstrated a high photocatalytic activity for these pollutants, mainly under UVC irradiation (~35 to 100%). ANOVA statistical analysis was also performed to verify the relationship among the decrease of dye concentrations. In order to better investigate the photodegradation process, a study was carried out with the kinetic model of Langmuir and Freundlich using integrated rate laws and chi-square statistical treatment. In respect to the tests about the reduction in the acidity in residual oils, it was observed in non-catalytic esterification reaction that the excess of alcohol (W/O = 20:1) played an important role, shifting the reaction equilibrium to the products. By reducing the amount of alcohol (W/O = 5:1), FFA conversion was decreased. In the reaction with Nb2O5 at 120 and 150°C, an increase in the reduction of free fatty acids was observed in relation to the non-catalytic reaction, mainly under irradiation. Greater increases were observed with the use of BiVO4 at 120 and 150°C under visible radiation, about 8.9 times, compared to the non-catalytic reaction (without radiation).porUFVJMA concessão da licença deste item refere-se ao à termo de autorização impresso assinado pelo autor, assim como na licença Creative Commons, com as seguintes condições: Na qualidade de titular dos direitos de autor da publicação, autorizo a Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri e o IBICT a disponibilizar por meio de seus repositórios, sem ressarcimento dos direitos autorais, de acordo com a Lei nº 9610/98, o texto integral da obra disponibilizada, conforme permissões assinaladas, para fins de leitura, impressão e/ou download, a título de divulgação da produção científica brasileira, e preservação, a partir desta data.info:eu-repo/semantics/openAccessSemicondutores de Nb2O5 e BiVO4 aplicados na fotodegradação de moléculas orgânicas e na redução da acidez do óleo residual de friturainfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisFotocatálise heterogêneaSemicondutoresPentóxido de nióbioVanadato de bismuto e síntese hidrotérmicaHeterogeneous photocatalysisSemiconductorsNiobium pentoxideBismuth vanadate and hydrothermal synthesisreponame:Repositório Institucional da UFVJMinstname:Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri (UFVJM)instacron:UFVJMLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81748https://acervo.ufvjm.edu.br//bitstreams/60c8301d-660a-4e02-b887-02e2ea330109/downloadbb9bdc0b3349e4284e09149f943790b4MD52falseAnonymousREADTEXTfernanda_barbosa_damaceno.pdf.txtfernanda_barbosa_damaceno.pdf.txtExtracted texttext/plain116817https://acervo.ufvjm.edu.br//bitstreams/fd73379b-1e35-4703-874a-f7d62675415f/downloadc9db05bcacd06c0e3d7f25515d926885MD53falseAnonymousREADTHUMBNAILfernanda_barbosa_damaceno.pdf.jpgfernanda_barbosa_damaceno.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg3570https://acervo.ufvjm.edu.br//bitstreams/d50882d0-7081-470c-878e-78a7f40ba210/download1ce714e3ef847691c4591b9d1b022d91MD54falseAnonymousREADORIGINALfernanda_barbosa_damaceno.pdffernanda_barbosa_damaceno.pdfapplication/pdf3006046https://acervo.ufvjm.edu.br//bitstreams/a63f5e6d-fcbc-46fa-8cdc-df3e8b0ba4af/download72f731baa8911066965a7f574f300950MD51trueAnonymousREAD123456789/33922024-10-18 06:01:47.018open.accessoai:localhost:123456789/3392https://acervo.ufvjm.edu.br/Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufvjm.edu.brrepositorio@ufvjm.edu.bropendoar:21452024-10-18T06:01:47Repositório Institucional da UFVJM - Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri (UFVJM)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
dc.title.pt_BR.fl_str_mv Semicondutores de Nb2O5 e BiVO4 aplicados na fotodegradação de moléculas orgânicas e na redução da acidez do óleo residual de fritura
title Semicondutores de Nb2O5 e BiVO4 aplicados na fotodegradação de moléculas orgânicas e na redução da acidez do óleo residual de fritura
spellingShingle Semicondutores de Nb2O5 e BiVO4 aplicados na fotodegradação de moléculas orgânicas e na redução da acidez do óleo residual de fritura
Damaceno, Fernanda Barbosa
Fotocatálise heterogênea
Semicondutores
Pentóxido de nióbio
Vanadato de bismuto e síntese hidrotérmica
Heterogeneous photocatalysis
Semiconductors
Niobium pentoxide
Bismuth vanadate and hydrothermal synthesis
title_short Semicondutores de Nb2O5 e BiVO4 aplicados na fotodegradação de moléculas orgânicas e na redução da acidez do óleo residual de fritura
title_full Semicondutores de Nb2O5 e BiVO4 aplicados na fotodegradação de moléculas orgânicas e na redução da acidez do óleo residual de fritura
title_fullStr Semicondutores de Nb2O5 e BiVO4 aplicados na fotodegradação de moléculas orgânicas e na redução da acidez do óleo residual de fritura
title_full_unstemmed Semicondutores de Nb2O5 e BiVO4 aplicados na fotodegradação de moléculas orgânicas e na redução da acidez do óleo residual de fritura
title_sort Semicondutores de Nb2O5 e BiVO4 aplicados na fotodegradação de moléculas orgânicas e na redução da acidez do óleo residual de fritura
author Damaceno, Fernanda Barbosa
author_facet Damaceno, Fernanda Barbosa
author_role author
dc.contributor.advisorco.none.fl_str_mv Ribeiro, Roberto Ananias
dc.contributor.institution.pt_BR.fl_str_mv Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri (UFVJM)
dc.contributor.author.fl_str_mv Damaceno, Fernanda Barbosa
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv Mourão, Henrique Aparecido de Jesus Loures
contributor_str_mv Mourão, Henrique Aparecido de Jesus Loures
dc.subject.keyword.pt_BR.fl_str_mv Fotocatálise heterogênea
Semicondutores
Pentóxido de nióbio
Vanadato de bismuto e síntese hidrotérmica
Heterogeneous photocatalysis
Semiconductors
Niobium pentoxide
Bismuth vanadate and hydrothermal synthesis
topic Fotocatálise heterogênea
Semicondutores
Pentóxido de nióbio
Vanadato de bismuto e síntese hidrotérmica
Heterogeneous photocatalysis
Semiconductors
Niobium pentoxide
Bismuth vanadate and hydrothermal synthesis
description Mourão, Henrique Aparecido de Jesus Loures; Ribeiro, Roberto Ananias; Borsagli, Fernanda Guerra Lima Medeiros; Torres, Juliana Arriel.
publishDate 2023
dc.date.submitted.none.fl_str_mv 2023-02-28
dc.date.issued.fl_str_mv 2023
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2024-10-17T19:24:52Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.citation.fl_str_mv DAMACENO, Fernanda Barbosa. Semicondutores de Nb2O5 e BiVO4 aplicados na fotodegradação de moléculas orgânicas e na redução da acidez do óleo residual de fritura. 2023. 151 p. Dissertação (Mestrado em Química) – Programa de Pós-Graduação em Química, Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri, Diamantina, 2023.
dc.identifier.uri.fl_str_mv https://acervo.ufvjm.edu.br//handle/123456789/3392
identifier_str_mv DAMACENO, Fernanda Barbosa. Semicondutores de Nb2O5 e BiVO4 aplicados na fotodegradação de moléculas orgânicas e na redução da acidez do óleo residual de fritura. 2023. 151 p. Dissertação (Mestrado em Química) – Programa de Pós-Graduação em Química, Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri, Diamantina, 2023.
url https://acervo.ufvjm.edu.br//handle/123456789/3392
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.publisher.none.fl_str_mv UFVJM
publisher.none.fl_str_mv UFVJM
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UFVJM
instname:Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri (UFVJM)
instacron:UFVJM
instname_str Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri (UFVJM)
instacron_str UFVJM
institution UFVJM
reponame_str Repositório Institucional da UFVJM
collection Repositório Institucional da UFVJM
bitstream.url.fl_str_mv https://acervo.ufvjm.edu.br//bitstreams/60c8301d-660a-4e02-b887-02e2ea330109/download
https://acervo.ufvjm.edu.br//bitstreams/fd73379b-1e35-4703-874a-f7d62675415f/download
https://acervo.ufvjm.edu.br//bitstreams/d50882d0-7081-470c-878e-78a7f40ba210/download
https://acervo.ufvjm.edu.br//bitstreams/a63f5e6d-fcbc-46fa-8cdc-df3e8b0ba4af/download
bitstream.checksum.fl_str_mv bb9bdc0b3349e4284e09149f943790b4
c9db05bcacd06c0e3d7f25515d926885
1ce714e3ef847691c4591b9d1b022d91
72f731baa8911066965a7f574f300950
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
MD5
MD5
MD5
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UFVJM - Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri (UFVJM)
repository.mail.fl_str_mv repositorio@ufvjm.edu.br
_version_ 1833927339211227136

Registros relacionados