Avaliação da relação ácido cítrico/cátions metálicos na estrutura e morfologia de nanopós de TiO2 sintetizado pelo método Pechini para uso como fotocatalisador.
Autor(a) principal: | |
---|---|
Data de Publicação: | 2011 |
Tipo de documento: | Tese |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG |
Texto Completo: | http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/7225 |
Resumo: | Materiais com potencial para aplicação em fotocatálise têm sido estudados desde meados dos anos 70, assim, conhecer a estrutura e morfologia destes materiais é de fundamental importância para se obter novos materiais ou aperfeiçoar as características dos materiais já existentes. Desta forma, este trabalho propõe a obtenção de dióxido de titânio (TiO2) para aplicação em fotocatálise por meio do método dos precursores poliméricos, conhecido como método Pechini,. A influência da quantidade de ácido cítrico/cátions metálicos em proporções 2:1, 3:1, 4:1 e 5:1 foram investigados de modo a entender a sua influência sobre as características estruturais, morfológicas e no desempenho fotocatalítico do TiO2 para remoção de poluentes orgânicos. As amostras sintetizadas foram caracterizadas por análise térmica (ATG/ATD), difração de raios X (DRX), refinamento de estrutura pelo método de Rietveld, espectroscopia de absorção na região do infravermelho com transformada de Fourier, distribuição granulométrica, análise textural (BET/BJH), microscopia eletrônica de varredura (MEV), espectrocopia de reflectância difusada (DRS) e fotocataliticamente em teste de bancada usando o corante alaranjado de metila. Os resultados de refinamento dos parâmetros da estrutura cristalina comprovam a eficiência do método na obtenção de amostras de TiO2 com tamanho de partícula nanométrico. O aumento da proporção entre o ácido cítrico e os cátions metálicos utilizado na preparação das amostras de TiO2, favoreceu o surgimento da segunda fase rutilo, a qual contribuiu para o aumento do tamanho de cristalito e tamanho das partículas, com uma redução na área específica. As isotermas de adsorção mostraram que todas as amostras possuem características de materiais mesoporosos, com morfologia formada de aglomerados não uniformes, de formato irregular, constituída por nanopartículas. Em relação ao desempenho fotocatalítico, observou-se que as amostras de TiO2 para todas as proporções entre o ácido cítrico e o cátion metálico que ocorreu 100% de descoloração durante os 240 minutos de reação. Destacando a atividade fotocatalítica da amostra 2:1 provavelmente devido à formação da fase anatásio pura que demonstrou a elevada eficiência da descoloração total do alaranjado de metila em 90 minutos. |
id |
UFCG_b479cfb2012c77ee2935414d11f79173 |
---|---|
oai_identifier_str |
oai:localhost:riufcg/7225 |
network_acronym_str |
UFCG |
network_name_str |
Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG |
repository_id_str |
4851 |
spelling |
Avaliação da relação ácido cítrico/cátions metálicos na estrutura e morfologia de nanopós de TiO2 sintetizado pelo método Pechini para uso como fotocatalisador.Evaluation of the citric acid / metal cation ratio in the structure and morphology of TiO2 nanopowders synthesized by Pechini method for use as photocatalyst.Ácido cítrico/cátions metálicosNanopós de TiO2Método PechiniFotocatalisadorÓxido de TitânioRefinamentoCitric acid / metal cationsTiO2 NanopowdersPechini MethodPhotocatalystTitanium OxideRefinementEngenhariasMateriais com potencial para aplicação em fotocatálise têm sido estudados desde meados dos anos 70, assim, conhecer a estrutura e morfologia destes materiais é de fundamental importância para se obter novos materiais ou aperfeiçoar as características dos materiais já existentes. Desta forma, este trabalho propõe a obtenção de dióxido de titânio (TiO2) para aplicação em fotocatálise por meio do método dos precursores poliméricos, conhecido como método Pechini,. A influência da quantidade de ácido cítrico/cátions metálicos em proporções 2:1, 3:1, 4:1 e 5:1 foram investigados de modo a entender a sua influência sobre as características estruturais, morfológicas e no desempenho fotocatalítico do TiO2 para remoção de poluentes orgânicos. As amostras sintetizadas foram caracterizadas por análise térmica (ATG/ATD), difração de raios X (DRX), refinamento de estrutura pelo método de Rietveld, espectroscopia de absorção na região do infravermelho com transformada de Fourier, distribuição granulométrica, análise textural (BET/BJH), microscopia eletrônica de varredura (MEV), espectrocopia de reflectância difusada (DRS) e fotocataliticamente em teste de bancada usando o corante alaranjado de metila. Os resultados de refinamento dos parâmetros da estrutura cristalina comprovam a eficiência do método na obtenção de amostras de TiO2 com tamanho de partícula nanométrico. O aumento da proporção entre o ácido cítrico e os cátions metálicos utilizado na preparação das amostras de TiO2, favoreceu o surgimento da segunda fase rutilo, a qual contribuiu para o aumento do tamanho de cristalito e tamanho das partículas, com uma redução na área específica. As isotermas de adsorção mostraram que todas as amostras possuem características de materiais mesoporosos, com morfologia formada de aglomerados não uniformes, de formato irregular, constituída por nanopartículas. Em relação ao desempenho fotocatalítico, observou-se que as amostras de TiO2 para todas as proporções entre o ácido cítrico e o cátion metálico que ocorreu 100% de descoloração durante os 240 minutos de reação. Destacando a atividade fotocatalítica da amostra 2:1 provavelmente devido à formação da fase anatásio pura que demonstrou a elevada eficiência da descoloração total do alaranjado de metila em 90 minutos.Materials with potential for application in photocatalysis has been studied since the mid 70's, so know the structure and morphology of these materials is of fundamental importance to obtain new materials or improve the characteristics of existing materials. Thus, this paper proposes to obtain titanium dioxide (TiO2) for application in photocatalysis through the polymeric precursor method, known as the Pechini method,. The influence of the amount of citric acid / metal cations in proportions 2:1, 3:1, 4:1 and 5:1 were investigated to understand its influence on the structural, morphological and photocatalytic performance of TiO2 to remove of organic pollutants. The synthesized samples were characterized by thermal analysis (TGA / DTA), X-ray diffraction (XRD), structure refinement by the Rietveld method, absorption spectroscopy in the region with Fourier transform (FTIR), particle size distribution, textural analysis (BET / BJH), scanning electron microscopy (SEM), diffuse reflectance spectroscopy (DRS) and in photocatalytic test bench using the dye methyl orange. The results of refining the parameters of the crystal structure proves the efficiency of the method in obtaining samples of TiO2 nano-particle size. Increasing the ratio of citric acid and the metal ions used in preparing samples of TiO2, favored the emergence of the second phase rutile, which contributed to the increase in crystallite size and particle size, with a reduction in specific area. The adsorption isotherms showed that all samples have characteristics of mesoporous materials with morphology of clusters formed non-uniform, irregularly shaped, consisting of nanoparticles. What about the photocatalytic performance, it was observed that samples of TiO2 for all ratios between citric acid and metal cation that occurred 100% of discoloration during the 240 minutes of reaction. Highlighting the photocatalytic activity of the sample 2:1 probably due to the formation of pure anatase phase demonstrating the high efficiency of the total bleaching of methyl orange in 90 minutes.Universidade Federal de Campina GrandeBrasilCentro de Ciências e Tecnologia - CCTPÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIA E ENGENHARIA DE MATERIAISUFCGCOSTA, Ana Cristina Figueiredo de Melo.COSTA, A. C. F. M.http://lattes.cnpq.br/6309225172752964BORGES, Filipe Martel de Magalhães.MENEGHETH, Simoni Margareti Plentz.SILVA, Vimário Simões.SANTOS, Patrícia Tatiana Araújo dos.RIBEIRO, Pollyana Caetano.20112019-09-24T14:22:44Z2019-09-242019-09-24T14:22:44Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesishttp://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/7225RIBEIRO, Pollyana Caetano. Avaliação da relação ácido cítrico/cátions metálicos na estrutura e morfologia de nanopós de TiO2 sintetizado pelo método Pechini para uso como fotocatalisador. 2011. 105f. (Tese de Doutorado em Ciência e Engenharia de Materiais), Programa de Pós-graduação em Ciência e Engenharia de Materiais, Centro de Ciências e Tecnologia, Universidade Federal de Campina Grande - Paraíba - Brasil, 2011. Disponível em: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/7225porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCGinstname:Universidade Federal de Campina Grande (UFCG)instacron:UFCG2022-09-13T13:24:48Zoai:localhost:riufcg/7225Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://bdtd.ufcg.edu.br/PUBhttp://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/oai/requestbdtd@setor.ufcg.edu.br || bdtd@setor.ufcg.edu.bropendoar:48512022-09-13T13:24:48Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG - Universidade Federal de Campina Grande (UFCG)false |
dc.title.none.fl_str_mv |
Avaliação da relação ácido cítrico/cátions metálicos na estrutura e morfologia de nanopós de TiO2 sintetizado pelo método Pechini para uso como fotocatalisador. Evaluation of the citric acid / metal cation ratio in the structure and morphology of TiO2 nanopowders synthesized by Pechini method for use as photocatalyst. |
title |
Avaliação da relação ácido cítrico/cátions metálicos na estrutura e morfologia de nanopós de TiO2 sintetizado pelo método Pechini para uso como fotocatalisador. |
spellingShingle |
Avaliação da relação ácido cítrico/cátions metálicos na estrutura e morfologia de nanopós de TiO2 sintetizado pelo método Pechini para uso como fotocatalisador. RIBEIRO, Pollyana Caetano. Ácido cítrico/cátions metálicos Nanopós de TiO2 Método Pechini Fotocatalisador Óxido de Titânio Refinamento Citric acid / metal cations TiO2 Nanopowders Pechini Method Photocatalyst Titanium Oxide Refinement Engenharias |
title_short |
Avaliação da relação ácido cítrico/cátions metálicos na estrutura e morfologia de nanopós de TiO2 sintetizado pelo método Pechini para uso como fotocatalisador. |
title_full |
Avaliação da relação ácido cítrico/cátions metálicos na estrutura e morfologia de nanopós de TiO2 sintetizado pelo método Pechini para uso como fotocatalisador. |
title_fullStr |
Avaliação da relação ácido cítrico/cátions metálicos na estrutura e morfologia de nanopós de TiO2 sintetizado pelo método Pechini para uso como fotocatalisador. |
title_full_unstemmed |
Avaliação da relação ácido cítrico/cátions metálicos na estrutura e morfologia de nanopós de TiO2 sintetizado pelo método Pechini para uso como fotocatalisador. |
title_sort |
Avaliação da relação ácido cítrico/cátions metálicos na estrutura e morfologia de nanopós de TiO2 sintetizado pelo método Pechini para uso como fotocatalisador. |
author |
RIBEIRO, Pollyana Caetano. |
author_facet |
RIBEIRO, Pollyana Caetano. |
author_role |
author |
dc.contributor.none.fl_str_mv |
COSTA, Ana Cristina Figueiredo de Melo. COSTA, A. C. F. M. http://lattes.cnpq.br/6309225172752964 BORGES, Filipe Martel de Magalhães. MENEGHETH, Simoni Margareti Plentz. SILVA, Vimário Simões. SANTOS, Patrícia Tatiana Araújo dos. |
dc.contributor.author.fl_str_mv |
RIBEIRO, Pollyana Caetano. |
dc.subject.por.fl_str_mv |
Ácido cítrico/cátions metálicos Nanopós de TiO2 Método Pechini Fotocatalisador Óxido de Titânio Refinamento Citric acid / metal cations TiO2 Nanopowders Pechini Method Photocatalyst Titanium Oxide Refinement Engenharias |
topic |
Ácido cítrico/cátions metálicos Nanopós de TiO2 Método Pechini Fotocatalisador Óxido de Titânio Refinamento Citric acid / metal cations TiO2 Nanopowders Pechini Method Photocatalyst Titanium Oxide Refinement Engenharias |
description |
Materiais com potencial para aplicação em fotocatálise têm sido estudados desde meados dos anos 70, assim, conhecer a estrutura e morfologia destes materiais é de fundamental importância para se obter novos materiais ou aperfeiçoar as características dos materiais já existentes. Desta forma, este trabalho propõe a obtenção de dióxido de titânio (TiO2) para aplicação em fotocatálise por meio do método dos precursores poliméricos, conhecido como método Pechini,. A influência da quantidade de ácido cítrico/cátions metálicos em proporções 2:1, 3:1, 4:1 e 5:1 foram investigados de modo a entender a sua influência sobre as características estruturais, morfológicas e no desempenho fotocatalítico do TiO2 para remoção de poluentes orgânicos. As amostras sintetizadas foram caracterizadas por análise térmica (ATG/ATD), difração de raios X (DRX), refinamento de estrutura pelo método de Rietveld, espectroscopia de absorção na região do infravermelho com transformada de Fourier, distribuição granulométrica, análise textural (BET/BJH), microscopia eletrônica de varredura (MEV), espectrocopia de reflectância difusada (DRS) e fotocataliticamente em teste de bancada usando o corante alaranjado de metila. Os resultados de refinamento dos parâmetros da estrutura cristalina comprovam a eficiência do método na obtenção de amostras de TiO2 com tamanho de partícula nanométrico. O aumento da proporção entre o ácido cítrico e os cátions metálicos utilizado na preparação das amostras de TiO2, favoreceu o surgimento da segunda fase rutilo, a qual contribuiu para o aumento do tamanho de cristalito e tamanho das partículas, com uma redução na área específica. As isotermas de adsorção mostraram que todas as amostras possuem características de materiais mesoporosos, com morfologia formada de aglomerados não uniformes, de formato irregular, constituída por nanopartículas. Em relação ao desempenho fotocatalítico, observou-se que as amostras de TiO2 para todas as proporções entre o ácido cítrico e o cátion metálico que ocorreu 100% de descoloração durante os 240 minutos de reação. Destacando a atividade fotocatalítica da amostra 2:1 provavelmente devido à formação da fase anatásio pura que demonstrou a elevada eficiência da descoloração total do alaranjado de metila em 90 minutos. |
publishDate |
2011 |
dc.date.none.fl_str_mv |
2011 2019-09-24T14:22:44Z 2019-09-24 2019-09-24T14:22:44Z |
dc.type.status.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/publishedVersion |
dc.type.driver.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
format |
doctoralThesis |
status_str |
publishedVersion |
dc.identifier.uri.fl_str_mv |
http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/7225 RIBEIRO, Pollyana Caetano. Avaliação da relação ácido cítrico/cátions metálicos na estrutura e morfologia de nanopós de TiO2 sintetizado pelo método Pechini para uso como fotocatalisador. 2011. 105f. (Tese de Doutorado em Ciência e Engenharia de Materiais), Programa de Pós-graduação em Ciência e Engenharia de Materiais, Centro de Ciências e Tecnologia, Universidade Federal de Campina Grande - Paraíba - Brasil, 2011. Disponível em: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/7225 |
url |
http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/7225 |
identifier_str_mv |
RIBEIRO, Pollyana Caetano. Avaliação da relação ácido cítrico/cátions metálicos na estrutura e morfologia de nanopós de TiO2 sintetizado pelo método Pechini para uso como fotocatalisador. 2011. 105f. (Tese de Doutorado em Ciência e Engenharia de Materiais), Programa de Pós-graduação em Ciência e Engenharia de Materiais, Centro de Ciências e Tecnologia, Universidade Federal de Campina Grande - Paraíba - Brasil, 2011. Disponível em: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/7225 |
dc.language.iso.fl_str_mv |
por |
language |
por |
dc.rights.driver.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/openAccess |
eu_rights_str_mv |
openAccess |
dc.publisher.none.fl_str_mv |
Universidade Federal de Campina Grande Brasil Centro de Ciências e Tecnologia - CCT PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIA E ENGENHARIA DE MATERIAIS UFCG |
publisher.none.fl_str_mv |
Universidade Federal de Campina Grande Brasil Centro de Ciências e Tecnologia - CCT PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIA E ENGENHARIA DE MATERIAIS UFCG |
dc.source.none.fl_str_mv |
reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG instname:Universidade Federal de Campina Grande (UFCG) instacron:UFCG |
instname_str |
Universidade Federal de Campina Grande (UFCG) |
instacron_str |
UFCG |
institution |
UFCG |
reponame_str |
Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG |
collection |
Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG |
repository.name.fl_str_mv |
Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG - Universidade Federal de Campina Grande (UFCG) |
repository.mail.fl_str_mv |
bdtd@setor.ufcg.edu.br || bdtd@setor.ufcg.edu.br |
_version_ |
1809744396156928000 |