Síntese de compositos contendo ferro : caracterização e produção de filmes finos para a aplicação em fotoeletrocatálise

• Autor(a) principal: Leão Neto, Vanildo Souza
• Data de Publicação: 2024
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UEL
• Texto Completo: https://repositorio.uel.br/handle/123456789/9940
• topic: Química; Hematita; Óxido de grafeno reduzido; Fotoeletrocatálise; Estruturas metal-orgânicas; Chemistry; Hematite; Reduced graphene oxide; Photoelectrocatalysis; Metal-organic frameworks

Resumo: A fotoeletrocatálise vêm sendo investigada devido a sua alta eficiência na remoção de contaminantes orgânicos na busca da mineralização destes poluentes Na busca de um ganho na atividade fotocatlítica, diversos materiais vêm sendo sintetizados, entre eles óxidos metálicos e MOFs (Metals Organics Frameworks) e a deposição destes sobre ITO pela técnica Layer by Layer (LbL), vêm ganhando destaque No primeiro capítulo, foi reportada a síntese de um híbrido entre a hematita (a-Fe2O3) e os seguintes materiais carbonáceos: grafite, carbon black, nanotubo de carbono e óxido de grafeno reduzido, com diferentes concentrações (1 e 3 mgmL-1) Estes materiais foram caracterizados por diversas técnicas estruturais, como TGA MEV, FT-IR, Raman, entre outras Filmes foram depositados com 1 e 4 camadas Com isso foi possível observar o efeito do número de camadas e o efeito da concentração do material carbonáceo na composição do híbrido Os filmes formados pelos híbridos com os materiais carbonáceos/Fe2O3 apresentaram um aumento significativo na atividade eletroquímica Além disso, com o aumento da concentração de 1 para 3 mgmL-1 do material carbonáceo houve uma melhora na eficiência Com isso, O filme que apresentou a maior descoloração frente ao corante utilizado foi o filme com 4 camadas rGO (3mgmL-1)/a-Fe2O3 calcinado em 6 ºC, com kobs de 9,4x1-3 min-1 e 72 % de descoloração inicial do corante em 12 min da reação No capítulo seguinte, foi reportada a síntese dos compostos MIL(Fe)-1 e MIL(Fe)-11 por meio de síntese hidrotermal Estes materiais foram caracterizados por diversas técnicas estruturais e depositados sobre ITO também por LbL, com 1 e 5 camadas Foi investigado o uso de diferentes polieletrólitos na deposição, PDDA e PSS, e ainda diferentes fontes de radiação na atividade fotoeletroquímica, UV e visível A partir dos experimentos eletroquímicos observou-se uma melhor resposta frente a atividade fotoeletrquímica utilizando o PSS como polieletrólito e o a radiação UV como fonte excitadora do processo Com isso, foi possível verificar que os eletrodos que apresentaram a melhor atividade eletrocatalítica na descoloração do corante sob luz UV foram os filmes com 5 camadas de MIL(Fe)-1 e MIL(Fe)11 com kobs de aproximadamente 3,5x1-3 e 4,1x1-3 min-1 e descoloração de 34 e 4%, respectivamente, em 12 min