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Title: Síntese, caracterização e avaliação do potencial fotocatalítico sob luz visível do composto Ce2(MoO4)3/TiO2
Other Titles: Synthesis, characterization and evaluation of photocatalytic potential under visible light of Ce2(MoO4)3/TiO2 composite
Authors: Pires, João Octávio Medeiros
Keywords: Molibdato de cério;Dióxido de titânio;Fotocatálise heterogênea;Método EDTA-Citrato;Dopagem via úmida
Issue Date: 17-Apr-2018
Citation: PIRES, João Octávio Medeiros. Síntese, caracterização e avaliação do potencial fotocatalítico sob luz visível do composto Ce2(MoO4)3/TiO2. 2018. 71f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2018.
Portuguese Abstract: Compostos de Ce2(MoO4)3/TiO2 (molibdato de cério e dióxido de titânio) com diferentes composições foram preparados pelo método de complexação combinado EDTACitrato e pelo método de dopagem por via úmida. Os materiais obtidos foram caracterizados por difração de raios-X (DRX), microscopia eletrônica de varredura com fonte de emissão de campo (MEV-FEG), espectroscopia de energia dispersiva (EDS) e espectroscopia de reflectância difusa (ERD). O potencial catalítico do material foi avaliado por espectrofotometria, onde foi avaliado a variação da concentração de corantes (Azul Maxilon e Amarelo Erionyl a 10ppm) em um reator com bateladas de 30, 60, 90 e 120 minutos de reação, a 45ºC, pH = 6, com incidência de luz visível e 200mg/L de catalisador. De acordo com os resultados do DRX, foi constatado que os compostos obtidos apresentaram as fases esperadas. Através das imagens do MEV foi possivel observar que houve alteração nos tamanhos e formatos do material base (TiO2) devido a incorporação do molibdato de cério, além da verificação da eficiencia dos métodos ao conferir a homogeneidade da dopagem, constatando ineficiencia no método de dopagem via úmida quando feita a 10%. Os resultados do EDS confirmaram a presença dos elementos que foram utilizados para formação do composto final e apresentaram um desvio de 2,2-3,6% entre a composição teórica e a experimental, justificado pelo método de síntese e de dopagem. Por meio da análise de ERD foi constatado que não houve alteração significativa no bandgap do material base (TiO2) ao introduzir o Ce2(MoO4)3. O TiO2 comercial foi utilizado como base de comparação para os testes de fotocatálise. Para o corante ácido amarelo (Amarelo Erionyl) a fotólise não foi significativa, o material obteve valores de até 51,15% de adsorção e obteve como melhor fotocatalisador o 10 wt% Ce2(MoO4)3/TiO2 obtido por impregnação, alcançando 49% de remoção. Para o corante básico azul (Azul Maxilon) houve fotólise de até 9% em 120 minutos, o mesmo obteve os melhores resultados de adsorção com o material base e degradação quando utilizado com o TiO2 puro tratado no método EDTA-Citrato, atingindo 63,27% e 92,195% respectivamente ao fim de 120 minutos.
Abstract: Ce2(MoO4)3/TiO2 composites (cerium molybdate and titanium dioxide) with different compositions were prepared by combined complexation method EDTA-Citrate and by the wet doping method. The obtained materials were characterized by X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDS) and diffuse reflectance spectroscopy (DRS). The material catalytic potential was evaluated by spectrophotometry, in which the dye concentration variation (Maxilon Blue and Erionyl Yellow at 10ppm) was evaluated in a reactor with 30, 60, 90 and 120 minute batch reaction at 45ºC, pH = 6, with visible light incidence and 200mg / L of catalyst. According to the results of the XRD, it was verified that the obtained compounds presented the expected phases. Through the images of the SEM it was possible to observe that there was a change in sizes and formats of the base material (TiO2) due to the incorporation of the cerium molybdate. It was also verified through SEM that the material was not homogeneous for the wet doping method done with 10%. The EDS results confirmed the presence of elements that were used to form the final compound and presented a deviation of 2.2-3.6% between the theoretical and the experimental composition, justified by the synthesis and doping method. By the ERD analysis, it was certified that there was no significant change in the bandgap of the base material (TiO2) when introducing Ce2(MoO4)3. Commercial TiO2 was used as comparison basis for the photocatalysis tests. For the yellow acid dye (Yellow Erionyl) the photolysis was not significant, the material obtained values of up to 25% of adsorption and obtained as best photocatalyst the 10 wt% Ce2(MoO4)3/TiO2 obtained by impregnation, which caused 49% remotion. For the basic blue dye (Maxilon Blue) there was photolysis of up to 9% in 120 minutes, it obtained the best results of adsorption when the base material was tested and degradation when the pure TiO2 treated by EDTA-Citrate was tested, reaching 63.27% and 92.195% respectively at the end of 120 minutes.
URI: https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/25496
Appears in Collections:PPGEQ - Mestrado em Engenharia Química

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