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Title: Obtenção de molibdatos de prata através do método sonoquímico para catálise do azul de metileno
Authors: Ferreira, Erik Alexander Cunha
Keywords: Molibdato de prata;Método sonoquímico;Azul de metileno;Fotocatálise;Adsorção
Issue Date: 30-Aug-2018
Citation: FERREIRA, Erik Alexander Cunha. Obtenção de molibdatos de prata através do método sonoquímico para catálise do azul de metileno. 2018. 89f. Dissertação (Mestrado em Ciência e Engenharia de Materiais) - Centro de Ciências Exatas e da Terra, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2018.
Abstract: The silver-based semiconductors belonging to the group of transition metal oxides have attracted significant attention because of their unique photosensitivity, which provides these materials with excellent photocatalytic activity mainly due to the effects of plasmon resonance. For the applicability of these materials, the stability during reuse is fundamental to avoid the generation of secondary residues. This dissertation proposed to accomplish the study of the structural and morphological properties of silver molybdates obtained by the sonochemical method for the reaction medium between pH 1 and pH 8. Evaluating the application of molybdates through the reuse of the powders obtained in the catalysis of methylene blue dye. The silver molybdate powders were obtained by the sonochemical method and characterized by X-ray diffraction (XRD), field emission electron microscopy (SEM-FEG), and UV-Visible spectroscopy by diffuse reflectance to estimate the value of optical band-gap. The catalytic activity on the methylene blue dye as well as the stability of the evaluated powders were also evaluated. It was observed that the synthesized materials crystallize in the structures Ag2Mo3O10.2H2O, Ag2Mo2O7 and Ag2MoO4, as a function of the pH of the reaction medium. With the structures of Ag2Mo3O10.2H2O and Ag2Mo2O7 presenting nanorod morphology, while the structures of Ag2MoO4 present irregular micrometric morphology, with both structures obtained after the sonochemical method presenting a high content of superficial silver precipitates. The complete decolorization of the dye solution was obtained after 5 minutes exposure of the Ag2Mo3O10.2H2O powders and 15 minutes of exposure of Ag2Mo2O7 without external irradiation. The degradation of the methylene blue dye under UV irradiation was observed for Ag2MoO4 structure, where complete discoloration of the MB dye was observed after 60 minutes. There was no loss of catalytic efficiency of the powders after 3 cycles of reuse. Indicating that the sonochemical method is effective in obtaining stable silver molybdate powders for the catalytic application of the methylene blue dye.
Portuguese Abstract: Os semicondutores a base de prata pertencente ao grupo de óxidos de metais de transição têm atraído atenção significativa devido à sua fotossensibilidade única, o que fornece a estes materiais uma excelente atividade fotocatalítica devido principalmente, aos efeitos de ressonância plasmônica. Para aplicabilidade desses matérias, a estabilidade durante o reuso é fundamental para se evitar a geração de resíduos secundários. Esta dissertação, propôs-se a realizar o estudo das propriedades estruturais e morfológicas dos molibdatos de prata obtidos pelo método sonoquímica para o meio reacional entre pH 1 a pH 8. Avaliando a aplicação dos molibdatos através do reuso dos pós obtidos na catálise do corante azul de metileno. Os pós de molibdatos de prata foram obtidos através do método sonoquímico e caraterizados por difração de raios-X (DRX), microscopia eletrônica por emissão de campo (MEV-FEG), e espectroscopia do UV-Visível por refletância difusa para estimar o valor de band-gap óptico. A atividade catalítica sobre o corante azul de metileno, assim como estabilidade dos pós avaliados também foram avaliados. Observou-se que os materiais sintetizados se cristalizam nas estruturas Ag2Mo3O10.2H2O, Ag2Mo2O7 e Ag2MoO4, em função do pH do meio reacional. Com as estruturas de Ag2Mo3O10.2H2O e Ag2Mo2O7 apresentando morfologia de nanobastões, enquanto as estruturas de Ag2MoO4 apresentam morfologia irregular micrométrica, com ambas estruturas obtidas após o método sonoquímico apresentando elevado teor de precipitados de prata superficial. A completa descolorização da solução contendo o corante foi obtida após 5 minutos de exposição dos pós de Ag2Mo3O10.2H2O e 15 minutos de exposição do Ag2Mo2O7 sem atuação de irradiações externas. A degradação do corante de azul de metileno sob irradiação UV foi observada para estrutura Ag2MoO4, onde observou-se a completa descoloração do corante MB após 60 minutos. Não foi observado perda de eficiência catalítica dos pós após 3 ciclos de reuso. Indicando que o método sonoquímico é eficaz na obtenção de pós de molibdatos de prata estáveis para aplicação catalítica do corante azul de metileno.
URI: https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/26425
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