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Título: Síntese, caracterização e avaliação da atividade catalítica de compósitos de nióbio/argila em reações de oxidação
Autor(es): Araújo, Marcella Jordanna Silva Montoril
Palavras-chave: Compósito;Vermiculita;Bentonita;Oxidação fotocatalítica;Oxihidróxido de nióbio;POA
Data do documento: 25-Jul-2016
Citação: ARAÚJO, Marcella Jordanna Silva Montoril. Síntese, caracterização e avaliação da atividade catalítica de compósitos de nióbio/argila em reações de oxidação. 2016. 86f. Dissertação (Mestrado em Química) - Centro de Ciências Exatas e da Terra, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2016.
Resumo: The textile industry produces a large volume of waste that often is discarded into the environment without being properly treated. These effluents are made of organic molecules and are characterized by their color that alter the properties of water which leave it unfit for consumption. For the treatment of these effluents, the use of heterogeneous catalytic processes of low cost can be advantageous. Clays have been widely studied as catalyst supports because of their abundance in the Earth's crust and its low cost. Therefore, in this study the clays vermiculite and bentonite were used as support for the catalyst oxyhydroxide niobium and by the method of deposition-precipitation it was obtained composites formed from these materials. The composite Nb/clay were characterized and the main techniques showed that was changes in each clay. The results X-ray diffractometer (XRD) showed that there was a decrease in reflection intensity and a shift of the main peak of both clays when oxyhydroxide niobium is added to the structure. The spectroscopic analyzes show infrared adsorption bands of in both materials composite Nb/clay which indicates that the composite was actually formed. The scanning electron microscopy images also confirmed that structure modification. Oxidation and photocatalytic oxidation tests were performed with the obtained composite and photocatalytic oxidation test showed the best results, because the vermiculite composite (Nb/V0) showed higher photocatalytic activity by removing 98% of the color orange dye methyl in 90 minutes of reaction while the composite material of bentonite (Nb/B0) removed only 63% over the same reaction time. This activity is due to the composite Nb/V0 have presented a smaller value of band gap (3,08eV) than the composite Nb/B0 (3,33eV).
metadata.dc.description.resumo: A indústria têxtil gera um grande volume de efluentes que, muitas vezes, são descartados no meio ambiente sem estarem devidamente tratados. Esses efluentes são formados de moléculas orgânicas e caracterizam-se por apresentar cor, que alteram as propriedades da água deixando-a imprópria para o consumo. Para o tratamento desses efluentes, a utilização de processos catalíticos heterogêneos de custo baixo pode ser vantajoso. As argilas vêm sendo bastante estudadas como suportes catalíticos em razão de sua abundância na crosta terrestre e seu baixo custo. Portanto, neste trabalho as argilas vermiculita e bentonita foram usadas como suporte para o catalisador oxihidróxido de nióbio e pelo método de deposição-precipitação foram obtidos compósitos formados por esses materiais. Os compósitos Nb/argila foram caracterizados e as principais técnicas mostraram que ocorreu uma modificação em cada argila. Os resultados de difratrometria de raios X (DRX) indicaram que ocorreu uma diminuição da intensidade da reflexão e um deslocamento do pico principal de ambas as argilas quando o oxihidróxido de nióbio é adicionado na estrutura. As análises de espectroscopia na região do infravermelho mostram bandas de adsorção de ambos os materiais nos compósitos Nb/argila, dando a indicativa de que o compósito foi realmente formado. As imagens de microscopia eletrônica de varredura também confirmaram essa modificação de estrutura. Foram realizados testes de oxidação e oxidação fotocatalítica com os compósitos obtidos e o teste de oxidação fotocatalítica foi o que apresentou melhores resultados, pois o compósito de vermiculita (Nb/V0) apresentou uma maior atividade fotocatalítica removendo 98% da cor do corante alaranjado de metila em 90 minutos de reação enquanto que o material compósito de bentonita (Nb/B0) removeu apenas 63% durante o mesmo tempo de reação. Essa atividade é devido o compósito Nb/V0 ter apresentado um menor valor de band gap (3,08eV) que o compósito Nb/B0 (3,33eV).
URI: https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/21866
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