Desenvolvimento de fotocatalisadores de silício-cério e silício-titânio para a aplicação na fotodegradação do corante rodamina B

dc.contributor.advisorPergher, Sibele Berenice Castella
dc.contributor.advisorLatteshttp://lattes.cnpq.br/5249001430287414pt_BR
dc.contributor.authorFernandes, Fernando Rodrigo Dantas
dc.contributor.authorLatteshttp://lattes.cnpq.br/5351810923760792pt_BR
dc.contributor.referees1Araújo, Antonio Souza de
dc.contributor.referees2Loiola, Adonay Rodrigues
dc.contributor.referees3Santos, Anne Gabriella Dias
dc.contributor.referees4Mello, Mariele Iara Soares de
dc.date.accessioned2024-11-12T22:22:47Z
dc.date.available2024-11-12T22:22:47Z
dc.date.issued2023-09-18
dc.description.abstractThe objective of this work was to develop mesoporous nanospheres composed of SiliconCerium and Silicon-Titanium through the soft-template method for later application in the photodegradation of Rhodamine B. The synthesis methodology of the photocatalysts basically consisted of using CTAB micelles as a template soft, and sources of silicon, cerium and titanium for the composition of the inorganic structure in the formation of materials. The syntheses were performed using different Si/Ce and Si/Ti ratios in order to evaluate the influence of the amount of metals in obtaining the nanospheres. The photocatalytic tests were carried out using a Rhodamine B solution exposed to a mercury vapor lamp (125w), using 50 mg of catalyst for each reaction in a total reaction time of 180 min. Aliquots were collected throughout the reaction time to be later analyzed in a UV-vis spectrophotometer. The obtained materials were evaluated in structural, textural and morphological character, through the techniques of DRX, FRX, EDS, Adsorption and Desorption of N2 and SEM. The Si-Ti nanospheres did not show diffraction peaks referring to any phase of titanium oxide, indicating that the metal is actually found in the structure of the nanospheres, however for Si-Ce materials it is noticed that high amounts of Cerium can lead to unwanted CeO formation. SEM images demonstrated the formation of welldefined spheres, for both metals, with diameters between 50 and 400 nm. A uniform scattering of Ce and Ti was observed in all materials, which indicates that these metals are actually participating in the composition of the inorganic structure of the nanospheres, corroborating the results of XRD. The proposed soft-template method proved to be effective, enabling the synthesis, in a short time, of Si-Ce and Si-Ti photocatalysts. The photocatalysts showed significant activity in the degradation of Rhodamine B, with Si-Ti-based materials showing the best activity, with reductions of more than 60% of the contaminant being observed. In addition to the photocatalytic activity, the materials also demonstrated a good adsorption capacity in the first 30 minutes of reaction.pt_BR
dc.description.resumoO presente trabalho teve como objetivo desenvolver nanoesferas mesoporosas compostas por Silício-Cério e Silício-Titânio através do método de soft-template para posterior aplicação na fotodegradação da Rodamina B. A metodologia de síntese dos fotocatalisadores consistiu basicamente em utilizar micelas de CTAB como um molde macio, e fontes de silício, cério e titânio para a composição da estrutura inorgânica na formação dos materiais. As sínteses foram realizadas utilizando diferentes razões Si/Ce e Si/Ti com o intuito de avaliar a influência da quantidade dos metais na obtenção das nanoesferas. Os testes fotocatalíticos foram realizados utilizando-se uma solução do corante Rodamina B exposta a uma lâmpada de vapor de mercúrio (125w), utilizando-se para cada reação 50 mg de catalisador em um tempo total de reação de 180 min. Foram coletadas alíquotas durante todo o tempo de reação para posteriormente serem analisadas em um espectrofotômetro UV-vis. Os materiais obtidos foram avaliados em caráter estrutural, textural e morfológico, através das técnicas de DRX, FRX, EDS, Adsorção e Dessorção de N2 e MEV. As nanoesferas de Si-Ti não apresentaram picos de difração referentes a qualquer fase de óxido de Titânio, indicando que o metal se encontra de fato na estrutura das nanoesferas, entretanto para os materiais de Si-Ce percebe-se que elevadas quantidades de Cério, pode levar a formação de CeO indesejada. As imagens de MEV demonstraram a formação de esferas bem definidas, para ambos os metais, com diâmetros entre 50 a 400 nm. Observou-se um espalhamento uniforme de Ce e Ti em todos os materiais, o que indica que esses metais estão participando de fato da composição da estrutura inorgânica das nanoesferas, corroborando com os resultados de DRX. O método de soft-template proposto se mostrou eficaz, possibilitando a síntese, em um curto tempo, de fotocatalisadores de Si-Ce e Si-Ti. Os fotocatalisadores apresentaram atividade significativa na degradação da Rodamina B, sendo os materiais a base de Si-Ti os que apresentaram melhor atividade, podendo ser observada reduções de mais de 60% do contaminante. Além da atividade fotocatalítica, os materiais também demonstraram uma boa capacidade de adsorção nos primeiros 30 min de reação.pt_BR
dc.description.sponsorshipFundação Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESpt_BR
dc.identifier.citationFERNANDES, Fernando Rodrigo Dantas. Desenvolvimento de fotocatalisadores de silício-cério e silício-titânio para a aplicação na fotodegradação do corante rodamina B. Orientadora: Dra. Sibele Berenice Castellã Pergher. 2023. 91f. Tese (Doutorado em Química) - Centro de Ciências Exatas e da Terra, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2023.pt_BR
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/60628
dc.languagept_BRpt_BR
dc.publisherUniversidade Federal do Rio Grande do Nortept_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.initialsUFRNpt_BR
dc.publisher.programPROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM QUÍMICApt_BR
dc.rightsAcesso Abertopt_BR
dc.subjectQuímicapt_BR
dc.subjectMateriais mesoporosospt_BR
dc.subjectNanoesferaspt_BR
dc.subjectCériopt_BR
dc.subjectTitâniopt_BR
dc.subjectSoft-templatept_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICApt_BR
dc.titleDesenvolvimento de fotocatalisadores de silício-cério e silício-titânio para a aplicação na fotodegradação do corante rodamina Bpt_BR
dc.typedoctoralThesispt_BR

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