Investigação da geração de espécies radicalares durante a degradação fotocatalítica de um substrato orgânico modelo

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Schneider, Jéssica Tamara
Data de Publicação: 2017
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFPR
Texto Completo: https://hdl.handle.net/1884/52566
Resumo: Orientador: Prof. Dr. Patrício Guillermo Peralta-Zamora
id UFPR_b877c1e0480ab7da5871c58c7f492c64
oai_identifier_str oai:acervodigital.ufpr.br:1884/52566
network_acronym_str UFPR
network_name_str Repositório Institucional da UFPR
repository_id_str 308
spelling Ribeiro, Ronny Rocha, 1975-Universidade Federal do Paraná. Setor de Ciências Exatas. Programa de Pós-Graduação em QuímicaPeralta Zamora, Patricio Guillermo, 1962-Schneider, Jéssica Tamara2024-08-15T18:13:49Z2024-08-15T18:13:49Z2017https://hdl.handle.net/1884/52566Orientador: Prof. Dr. Patrício Guillermo Peralta-ZamoraCoorientador: Prof. Dr. Ronny Rocha RibeiroDissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Exatas, Programa de Pós-Graduação em Química. Defesa: Curitiba, 11/08/2017Inclui referências : f. 114-134Resumo: O interesse na fotocatálise heterogênea aumentou ao longo dos anos e o grande número de trabalhos realizados neste campo, permitiu demonstrar a eficiência de degradação de diversas substâncias de interesse ambiental. Por outro lado, permitiu com que alguns mal-entendidos e dogmas fossem propagados, como a crença de que o radical hidroxila (?OH) seja a principal espécie responsável pela degradação. No entanto, já foi demonstrado na literatura à formação de outras espécies ativas, incluindo oxigênio singlete (1O2), íon radical superóxido (O2?-), peróxido de hidrogênio (H2O2), lacuna na banda de valência (h+) e o elétron na banda de condução (e-). Neste sentido, o presente trabalho tem como objetivo avaliar o mecanismo de degradação fotocatalítica do fenol, escolhido como substrato modelo. Por meio da identificação das principais espécies ativas teoricamente formadas, utilizando como ferramentas a técnica de ressonância paramagnética eletrônica (EPR) e o uso de interferentes e agentes sequestrantes durante a degradação. De acordo com análises realizadas por EPR em solução aquosa, foi constatada a formação de ?OH e 1O2 e O2?- não foi observado, o que coloca em dúvida tanto sua participação como formação no processo de fotocatálise heterogênea nas condições de estudo. Além disto, ao avaliar a formação ?OH e 1O2 por EPR na presença de interferentes/sequestrantes foram observados em alguns casos resultados discordantes da literatura. Este foi o caso da p-benzoquinona, a qual apesar de ser usada como sequestrante de O2?-, levou ao aumento no sinal referente à produção de ?OH e 1O2, contestando seu uso para este fim. Os estudos de degradação do fenol na presença de sequestrantes e interferentes demonstram que a degradação do substrato se dá pela ação de ?OH e h+ e possivelmente 1O2, desta forma, um mecanismo combinado pôde ser proposto. Foi também observado que oxigênio dissolvido influência na velocidade e possivelmente no mecanismo de degradação, que não deve ser somente como sequestrante de elétrons. Uma vez que foi demonstrada a formação de radical na presença de alguns sequestrantes, essas espécies podem alterar o mecanismo de degradação. O presente trabalho apresenta uma visão critica sobre o mecanismo de fotocatálise heterogênea e em relação as ferramentas utilizadas para desvendar o mecanismo.Abstract: The interest in heterogeneous photocatalysis has grown over the years and a large number of works has been conducted in this research field, leading to the demonstration of its efficiency in the degradation of several substances of environmental interest. Conversely, some miss understandings and dogmas have been propagated, such as the belief that the hydroxyl radical (?OH) is the main responsible for compounds degradation. However, formation of other active species has already been demonstrated in literature, including the singlet oxygen (1O2), the superoxide ion radical (O2?-), the hydrogen peroxide (H2O2), the hole in the valence band (h+) and the electron in the conduction band (e-). In this sense, the objective of the present work was to evaluate the mechanism of the photocatalytic degradation of phenol, which was chosen as a model substrate. To achieve this purpose, the identification of the main active species formed in this medium was conducted, applying electron paramagnetic resonance (EPR) spectroscopy and the use of interfering and scavenger species in the degradation. According to EPR analysis conducted in aqueous solution, formation of ?OH and 1O2 was confirmed and O2?- was not observed, what questions both the participation and the formation of O2?- in heterogeneous photocatalysis in the studied conditions. Furthermore, when formation of ?OH and 1O2 was evaluated using EPR in presence of interfering/scavengers some results disagreed with the literature. This was the case of p-benzoquinone, which in spite of being applied as O2?- scavenger, showed an increase of the signal attributed to ?OH and 1O2 in the EPR studies, what contested its use as scavenger. Degradation studies of phenol in presence of interfering and scavenger species demonstrated that the substrate degradation is caused by the action of ?OH and h+ and possible by 1O2, therefore, a combined mechanism was proposed. It was also observed that dissolved oxygen influenced on the degradation velocity and on the reaction mechanism, therefore, it must not be treated just as an electron scavenger. Since radical formation in presence of some scavengers was demonstrated, these species could alter the degradation mechanism. The present work presents a critical point of view about the heterogeneous photocatalysis mechanism and about the tools used to uncover it.134 f. : il., gráfs., tabs.application/pdfDisponível em formato digitalQuímicaFotocatáliseOxidaçãoSubstratoInvestigação da geração de espécies radicalares durante a degradação fotocatalítica de um substrato orgânico modeloinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisporreponame:Repositório Institucional da UFPRinstname:Universidade Federal do Paraná (UFPR)instacron:UFPRinfo:eu-repo/semantics/openAccessORIGINALR - D - JESSICA TAMARA SCHNEIDER.pdfapplication/pdf3251307https://acervodigital.ufpr.br/bitstream/1884/52566/1/R%20-%20D%20-%20JESSICA%20TAMARA%20SCHNEIDER.pdfe777b2c903deb797349ef7a3012520a0MD51open access1884/525662024-08-15 15:13:49.593open accessoai:acervodigital.ufpr.br:1884/52566Repositório de PublicaçõesPUBhttp://acervodigital.ufpr.br/oai/requestopendoar:3082024-08-15T18:13:49Repositório Institucional da UFPR - Universidade Federal do Paraná (UFPR)false
dc.title.pt_BR.fl_str_mv Investigação da geração de espécies radicalares durante a degradação fotocatalítica de um substrato orgânico modelo
title Investigação da geração de espécies radicalares durante a degradação fotocatalítica de um substrato orgânico modelo
spellingShingle Investigação da geração de espécies radicalares durante a degradação fotocatalítica de um substrato orgânico modelo
Schneider, Jéssica Tamara
Química
Fotocatálise
Oxidação
Substrato
title_short Investigação da geração de espécies radicalares durante a degradação fotocatalítica de um substrato orgânico modelo
title_full Investigação da geração de espécies radicalares durante a degradação fotocatalítica de um substrato orgânico modelo
title_fullStr Investigação da geração de espécies radicalares durante a degradação fotocatalítica de um substrato orgânico modelo
title_full_unstemmed Investigação da geração de espécies radicalares durante a degradação fotocatalítica de um substrato orgânico modelo
title_sort Investigação da geração de espécies radicalares durante a degradação fotocatalítica de um substrato orgânico modelo
author Schneider, Jéssica Tamara
author_facet Schneider, Jéssica Tamara
author_role author
dc.contributor.other.pt_BR.fl_str_mv Ribeiro, Ronny Rocha, 1975-
Universidade Federal do Paraná. Setor de Ciências Exatas. Programa de Pós-Graduação em Química
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv Peralta Zamora, Patricio Guillermo, 1962-
dc.contributor.author.fl_str_mv Schneider, Jéssica Tamara
contributor_str_mv Peralta Zamora, Patricio Guillermo, 1962-
dc.subject.por.fl_str_mv Química
Fotocatálise
Oxidação
Substrato
topic Química
Fotocatálise
Oxidação
Substrato
description Orientador: Prof. Dr. Patrício Guillermo Peralta-Zamora
publishDate 2017
dc.date.issued.fl_str_mv 2017
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2024-08-15T18:13:49Z
dc.date.available.fl_str_mv 2024-08-15T18:13:49Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv https://hdl.handle.net/1884/52566
url https://hdl.handle.net/1884/52566
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.relation.pt_BR.fl_str_mv Disponível em formato digital
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv 134 f. : il., gráfs., tabs.
application/pdf
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UFPR
instname:Universidade Federal do Paraná (UFPR)
instacron:UFPR
instname_str Universidade Federal do Paraná (UFPR)
instacron_str UFPR
institution UFPR
reponame_str Repositório Institucional da UFPR
collection Repositório Institucional da UFPR
bitstream.url.fl_str_mv https://acervodigital.ufpr.br/bitstream/1884/52566/1/R%20-%20D%20-%20JESSICA%20TAMARA%20SCHNEIDER.pdf
bitstream.checksum.fl_str_mv e777b2c903deb797349ef7a3012520a0
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UFPR - Universidade Federal do Paraná (UFPR)
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1813898660827627520

Registros relacionados