Modificações estruturais em hidróxidos duplos lamelares para aplicações como fotocatalisadores heterogêneos

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2025
Autor(a) principal: Teixeira, Alexandre Candido
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: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
adsorção
adsorption
espectroscopia
Fotocatálise
Hidróxidos Duplos Lamelares
Layered Double Hydroxides
modificação estrutural
photocatalysis
spectroscopy
structural modification
Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/43/43134/tde-12042025-202937/
Resumo: O acúmulo excessivo do CO2, proveniente da queima de combustíveis fósseis e de processos industriais é um dos principais responsáveis pelas mudanças climáticas na atmosfera. Esse problema tem impulsionado a busca por materiais capazes de converter CO em produtos de valor agregado de forma sustentável. Os Hidróxidos Duplos Lamelares (HDLs) têm se destacado como materiais promissores em catálise heterogênea, especialmente para aplicações em fotocatálise, uma tecnologia com potencial para mitigar o aumento do CO na atmosfera Neste trabalho, foram sintetizados HDLs contendo os metais cobre (Cu²), zinco (Zn²), alumínio (Al³) e európio (Eu³), intercalados com a molécula orgânica ácido benzeno-1,3,5-tricarboxílico (BTC). A caracterização foi realizada por difração de raios X (DRX), espectroscopia no infravermelho (FT-IR), microscopia eletrônica de transmissão (TEM) e análise de adsorção-dessorção de N (BET). Os resultados indicaram que a incorporação de Cu² reduz a cristalinidade do material, promovendo distorções estruturais sugerindo uma ocorrência do efeito Jahn-Teller, além de aumentar a área superficial e modificar a morfologia das placas lamelares. A presença de Cu² também influencia a polarização do sistema, enquanto a intercalação de BTC altera o espaçamento basal, impactando diretamente as interações intercamadas. Esse estudo busca compreender como a substituição parcial dos cátions Zn² por Cu² influencia as propriedades estruturais, texturais e vibracionais do material e, consequentemente, seus efeitos na fotocatálise para conversão de CO. Os resultados obtidos abrem novas possibilidades para o desenvolvimento de materiais mais eficientes e sustentáveis, contribuindo para tecnologias que visam reduzir o impacto ambiental do excesso de CO na atmosfera.
id USP_598d5aad0bb2e3cb5d24a3bf9a090b26
oai_identifier_str oai:teses.usp.br:tde-12042025-202937
network_acronym_str USP
network_name_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
repository_id_str
spelling Modificações estruturais em hidróxidos duplos lamelares para aplicações como fotocatalisadores heterogêneosStructural modifications in layered double hydroxides for applications as heterogeneous photocatalystsadsorçãoadsorptionespectroscopiaFotocatáliseHidróxidos Duplos LamelaresLayered Double Hydroxidesmodificação estruturalphotocatalysisspectroscopystructural modificationO acúmulo excessivo do CO2, proveniente da queima de combustíveis fósseis e de processos industriais é um dos principais responsáveis pelas mudanças climáticas na atmosfera. Esse problema tem impulsionado a busca por materiais capazes de converter CO em produtos de valor agregado de forma sustentável. Os Hidróxidos Duplos Lamelares (HDLs) têm se destacado como materiais promissores em catálise heterogênea, especialmente para aplicações em fotocatálise, uma tecnologia com potencial para mitigar o aumento do CO na atmosfera Neste trabalho, foram sintetizados HDLs contendo os metais cobre (Cu²), zinco (Zn²), alumínio (Al³) e európio (Eu³), intercalados com a molécula orgânica ácido benzeno-1,3,5-tricarboxílico (BTC). A caracterização foi realizada por difração de raios X (DRX), espectroscopia no infravermelho (FT-IR), microscopia eletrônica de transmissão (TEM) e análise de adsorção-dessorção de N (BET). Os resultados indicaram que a incorporação de Cu² reduz a cristalinidade do material, promovendo distorções estruturais sugerindo uma ocorrência do efeito Jahn-Teller, além de aumentar a área superficial e modificar a morfologia das placas lamelares. A presença de Cu² também influencia a polarização do sistema, enquanto a intercalação de BTC altera o espaçamento basal, impactando diretamente as interações intercamadas. Esse estudo busca compreender como a substituição parcial dos cátions Zn² por Cu² influencia as propriedades estruturais, texturais e vibracionais do material e, consequentemente, seus efeitos na fotocatálise para conversão de CO. Os resultados obtidos abrem novas possibilidades para o desenvolvimento de materiais mais eficientes e sustentáveis, contribuindo para tecnologias que visam reduzir o impacto ambiental do excesso de CO na atmosfera.The excessive accumulation of CO from fossil fuel combustion and industrial processes is one of the main drivers of atmospheric climate change. This issue has driven the search for materials capable of sustainably converting CO into value-added products. Layered Double Hydroxides (LDHs) have emerged as promising materials in heterogeneous catalysis, particularly for photocatalytic applications, a technology with the potential to mitigate the increasing CO levels in the atmosphere. In this study, LDHs containing copper (Cu²), zinc (Zn²), aluminum (Al³), and europium (Eu³) were synthesized and intercalated with the organic molecule benzene-1,3,5-tricarboxylic acid (BTC). The materials were characterized using X-ray diffraction (XRD), Fourier-transform infrared spectroscopy (FT-IR), transmission electron microscopy (TEM), and nitrogen adsorption-desorption analysis (BET). The results indicated that Cu² incorporation reduces the crystallinity of the material, promoting structural distortions, suggesting the occurrence of the Jahn-Teller effect, while also increasing the surface area and modifying the morphology of the lamellar plates. The presence of Cu² also influences the system\'s polarization, whereas BTC intercalation alters the basal spacing, directly impacting interlayer interactions. This study aims to understand how the partial substitution of Zn² cations with Cu² affects the structural, textural, and vibrational properties of the material and, consequently, its effects on photocatalysis for CO conversion. The findings open new possibilities for the development of more efficient and sustainable materials, contributing to technologies aimed at reducing the environmental impact of excess atmospheric CO.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPMustafa, DaniloTeixeira, Alexandre Candido2025-03-21info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/43/43134/tde-12042025-202937/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPLiberar o conteúdo para acesso público.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2025-04-15T10:02:01Zoai:teses.usp.br:tde-12042025-202937Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212025-04-15T10:02:01Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false
dc.title.none.fl_str_mv Modificações estruturais em hidróxidos duplos lamelares para aplicações como fotocatalisadores heterogêneos
Structural modifications in layered double hydroxides for applications as heterogeneous photocatalysts
title Modificações estruturais em hidróxidos duplos lamelares para aplicações como fotocatalisadores heterogêneos
spellingShingle Modificações estruturais em hidróxidos duplos lamelares para aplicações como fotocatalisadores heterogêneos
Teixeira, Alexandre Candido
adsorção
adsorption
espectroscopia
Fotocatálise
Hidróxidos Duplos Lamelares
Layered Double Hydroxides
modificação estrutural
photocatalysis
spectroscopy
structural modification
title_short Modificações estruturais em hidróxidos duplos lamelares para aplicações como fotocatalisadores heterogêneos
title_full Modificações estruturais em hidróxidos duplos lamelares para aplicações como fotocatalisadores heterogêneos
title_fullStr Modificações estruturais em hidróxidos duplos lamelares para aplicações como fotocatalisadores heterogêneos
title_full_unstemmed Modificações estruturais em hidróxidos duplos lamelares para aplicações como fotocatalisadores heterogêneos
title_sort Modificações estruturais em hidróxidos duplos lamelares para aplicações como fotocatalisadores heterogêneos
author Teixeira, Alexandre Candido
author_facet Teixeira, Alexandre Candido
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Mustafa, Danilo
dc.contributor.author.fl_str_mv Teixeira, Alexandre Candido
dc.subject.por.fl_str_mv adsorção
adsorption
espectroscopia
Fotocatálise
Hidróxidos Duplos Lamelares
Layered Double Hydroxides
modificação estrutural
photocatalysis
spectroscopy
structural modification
topic adsorção
adsorption
espectroscopia
Fotocatálise
Hidróxidos Duplos Lamelares
Layered Double Hydroxides
modificação estrutural
photocatalysis
spectroscopy
structural modification
description O acúmulo excessivo do CO2, proveniente da queima de combustíveis fósseis e de processos industriais é um dos principais responsáveis pelas mudanças climáticas na atmosfera. Esse problema tem impulsionado a busca por materiais capazes de converter CO em produtos de valor agregado de forma sustentável. Os Hidróxidos Duplos Lamelares (HDLs) têm se destacado como materiais promissores em catálise heterogênea, especialmente para aplicações em fotocatálise, uma tecnologia com potencial para mitigar o aumento do CO na atmosfera Neste trabalho, foram sintetizados HDLs contendo os metais cobre (Cu²), zinco (Zn²), alumínio (Al³) e európio (Eu³), intercalados com a molécula orgânica ácido benzeno-1,3,5-tricarboxílico (BTC). A caracterização foi realizada por difração de raios X (DRX), espectroscopia no infravermelho (FT-IR), microscopia eletrônica de transmissão (TEM) e análise de adsorção-dessorção de N (BET). Os resultados indicaram que a incorporação de Cu² reduz a cristalinidade do material, promovendo distorções estruturais sugerindo uma ocorrência do efeito Jahn-Teller, além de aumentar a área superficial e modificar a morfologia das placas lamelares. A presença de Cu² também influencia a polarização do sistema, enquanto a intercalação de BTC altera o espaçamento basal, impactando diretamente as interações intercamadas. Esse estudo busca compreender como a substituição parcial dos cátions Zn² por Cu² influencia as propriedades estruturais, texturais e vibracionais do material e, consequentemente, seus efeitos na fotocatálise para conversão de CO. Os resultados obtidos abrem novas possibilidades para o desenvolvimento de materiais mais eficientes e sustentáveis, contribuindo para tecnologias que visam reduzir o impacto ambiental do excesso de CO na atmosfera.
publishDate 2025
dc.date.none.fl_str_mv 2025-03-21
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.uri.fl_str_mv https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/43/43134/tde-12042025-202937/
url https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/43/43134/tde-12042025-202937/
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.relation.none.fl_str_mv
dc.rights.driver.fl_str_mv Liberar o conteúdo para acesso público.
info:eu-repo/semantics/openAccess
rights_invalid_str_mv Liberar o conteúdo para acesso público.
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.coverage.none.fl_str_mv
dc.publisher.none.fl_str_mv Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
publisher.none.fl_str_mv Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
dc.source.none.fl_str_mv
reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
instname:Universidade de São Paulo (USP)
instacron:USP
instname_str Universidade de São Paulo (USP)
instacron_str USP
institution USP
reponame_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
collection Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
repository.name.fl_str_mv Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)
repository.mail.fl_str_mv virginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.br
_version_ 1839839144226848768

Registros relacionados