Estudo de degradação de um substrato modelo por processos fotocatalíticos sensibilizados

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Bach, Larissa, 1991-
Data de Publicação: 2018
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFPR
Texto Completo: https://hdl.handle.net/1884/58560
Resumo: Orientador: Prof. Dr. Patricio G. Peralta-Zamora
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spelling Bach, Larissa, 1991-Universidade Federal do Paraná. Setor de Ciências Exatas. Programa de Pós-Graduação em QuímicaPeralta Zamora, Patricio Guillermo, 1962-2019-03-29T18:40:01Z2019-03-29T18:40:01Z2018https://hdl.handle.net/1884/58560Orientador: Prof. Dr. Patricio G. Peralta-ZamoraTese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Exatas, Programa de Pós-Graduação em Química. Defesa : Curitiba, 31/08/2018Inclui referências: p.122-136Resumo: A procura por processos fotocatalíticos mediados por radiação solar tem estimulado a modificação de sistemas já consolidados, com destaque para processos de fotocatálise heterogênea assistidos por agentes sensibilizantes. Neste trabalho foi avaliada a capacidade de corantes sintéticos, pigmentos naturais e nanopartículas de prata na sensibilização do processo de fotocatálise mediado por TiO2 Degussa P25, utilizando sulfametoxazol como substrato modelo. Os estudos envolveram o uso de fontes de radiação de diferentes energias e potências, objetivando, principalmente, avaliar o efeito dos sensibilizantes frente a radiação UV, Vis e UV-Vis. Estudos preliminares mostraram que a molécula de sulfametoxazol é resistente à degradação por processos de fotólise, sendo significativamente sensível apenas quando exposta a radiação UV-C. Os corantes são uma boa alternativa para sensibilização do processo, sendo amplamente utilizados na elaboração de células solares que objetivam a geração de energia a partir da radiação solar. Neste estudo, entretanto, o uso de corantes e pigmentos (antocianinas, clorofila e -caroteno) livres e imobilizados somente mostrou efeitos significativos em processos assistidos por radiação UV-Vis, ou seja, a presença da radiação UV é extremamente importante para a ativação do semicondutor. Nanopartículas de prata com diâmetro médio da ordem de 5 nm foram depositadas na superfície do TiO2 P25 por um processo de fotorredução in-situ, o que permitiu a obtenção de um material com intensa absorção na região do visível, em razão do fenômeno de ressonância plasmônica de superfície. Assim como no caso anterior, estes materiais somente evidenciaram efeitos sinérgicos em processos assistidos por radiação UV-Vis. Em função dos principais resultados aqui observados, conclui-se que, diferentemente do que é explicitado na literatura científica corrente, o uso de sensibilizantes somente mostra efeitos positivos quando na presença de radiação UV, o que implica a necessidade de fotoativação direta dos fotocatalisadores. Palavras-chave: Fotocatálise Heterogênea. Processos sensibilizados. Corantes. Pigmentos naturais. Nanopartículas de prata. Sulfametoxazol.Abstract: The demand for photocatalytic processes mediated by solar radiation has stimulated the modification of already consolidated systems, with emphasis on heterogeneous photocatalysis processes assisted by sensitizing agents. In this work, the ability of synthetic dyes, natural pigments and silver nanoparticles in the sensitization of the photocatalytic process mediated by TiO2 Degussa P25, using sulfamethoxazole as a model substrate was evaluated. The studies involved the use of radiation sources of different energies and potencies, aiming mainly to evaluate the effect of the sensitizers against UV, Vis, and UV-Vis radiation. Preliminary studies have shown that the sulfamethoxazole molecule is resistant to degradation by photolysis and is significantly sensitive only when exposed to UV-C radiation. The dyes are a good alternative for sensitization of the process, being widely used in the elaboration of solar cells that aim at the generation of energy from the solar radiation. In this study, however, the use of free and immobilized dyes and pigments (anthocyanins, chlorophyll and -carotene) only showed significant effects in processes assisted by UV-Vis radiation, so, the presence of UV radiation is extremely important in the semiconductor activation. Silver nanoparticles with a mean diameter of 5 nm were deposited on the surface of the TiO2 P25 by an in situ photoreduction process, which allowed the obtaining of a material with intense absorption in the visible region, due to the phenomenon of localized surface resonance plasmon. As in the previous case, these materials only showed synergistic effects in processes assisted by UV-Vis radiation. It is concluded that, contrary to what is stated in the current scientific literature, the use of sensitizers only shows positive effects when in the presence of UV radiation, which implies the need for direct photoactivation of the photocatalysts. Key-Words: Heterogeneous Photocatalysis. Sensitized process. Dyes. Natural Dyes. Silver Nanoparticles. Sulfamethoxazole.147 p. : il. (algumas color.).application/pdfCorantesQuímicaFotocatáliseEstudo de degradação de um substrato modelo por processos fotocatalíticos sensibilizadosinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisporreponame:Repositório Institucional da UFPRinstname:Universidade Federal do Paraná (UFPR)instacron:UFPRinfo:eu-repo/semantics/openAccessORIGINALR - T - LARISSA BACH TOLEDO.pdfapplication/pdf3778838https://acervodigital.ufpr.br/bitstream/1884/58560/1/R%20-%20T%20-%20LARISSA%20BACH%20TOLEDO.pdfb90fb21230b7b08f1127a6aa9ab74b43MD51open access1884/585602019-03-29 15:40:01.439open accessoai:acervodigital.ufpr.br:1884/58560Repositório de PublicaçõesPUBhttp://acervodigital.ufpr.br/oai/requestopendoar:3082019-03-29T18:40:01Repositório Institucional da UFPR - Universidade Federal do Paraná (UFPR)false
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