Desenvolvimento de um composto cimentício fotocatalítico com adições de g-C3N4 e grafeno

• Autor(a) principal: Bianca da Silva Lima Miconi Costa
• Data de Publicação: 2022
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFMG
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/1843/50926
• topic: Pastas de cimento; g-C3N4; Grafeno; Reologia; Comportamento mecânico; Fotocatálise; Construção civil; Materiais de construção; Cimento; Grafeno; Reologia; Fotocatálise

A ineficiência no quesito durabilidade e manutenção das construções faz com que uma grande quantidade de materiais seja consumida. Por conseguinte, o desenvolvimento de materiais avançados é necessário para que essa situação possa ser revertida. Neste contexto, a fotocatálise é vista como uma das “alternativas verdes” mais promissoras. Além de contribuir para uma melhor qualidade do ar através da decomposição de contaminantes, esse processo ainda pode ser explorado em materiais de construção de maneira a promover propriedades autolimpantes. Assim sendo, os principais objetivos com a realização dessa pesquisa são: 1) verificar a eficiência da atividade fotocatalítica de pastas de cimento produzidas com a combinação de dois nanomateriais, um deles ainda pouco explorado em matrizes cimentícias: o g-C3N4; 2) examinar a influência dos nanomateriais nas propriedades reológicas, mecânicas e fotocatalíticas em pastas de cimento. Considerando uma possível sinergia do g-C3N4 com o grafeno e almejando um aumento da resistência mecânica, este também foi adicionado à matriz cimentícia. Os materiais compósitos foram então caracterizados e avaliados nos estados fresco e endurecido. No tocante à resistência mecânica, os maiores ganhos foram obtidos com as pastas que continham grafeno, chegando a 17,7% de aumento na resistência à compressão e 13% de aumento na resistência à tração na flexão. O g-C3N4 não promoveu alterações mecânicas significativas, quando incorporado em teores intermediários ou altos. Por outro lado, do ponto de vista reológico, o g-C3N4 foi o maior responsável por grandes alterações no estado fresco. Para verificar a atividade fotocatalítica, foi avaliada a taxa de remoção do corante indicador azul de metileno em água com o tempo. As amostras com a maior porcentagem de g-C3N4, com ou sem grafeno, foram as que apresentaram os melhores resultados deste parâmetro, alcançando praticamente 60% de remoção do corante. Este trabalho indica uma significante tendência de aplicação prática do g-C3N4 e do grafeno para a produção de materiais compósitos cimentícios com capacidades fotocatalíticas potencialmente aprimoradas.