Obtenção de hexaniobatos lamelares modificados com nanopartículas de ouro para a produção fotocatalítica de hidrogênio

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Frachoni, Brenda Santos Dias
Data de Publicação: 2020
Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFU
Texto Completo: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/31002
Resumo: The growing demand for energy resources, combined with concerns about global warming, requires the improvement and development of new technologies based on renewable energy sources. In this scenario, potassium hexaniobate, K4Nb6O17, has great potential for applications in energy and also environmental issues by acting as a photocatalyst to promote chemical reactions of interest in these areas. In this work, the modification of lamellar hexaniobate with gold nanoparticles modified with polyethyleneimine (PEI) was evaluated in different proportions: 0.50%, 0.75%, 1.00% and 2.00% w/w. The composite was used as a photocatalyst for H2 evolution from aqueous methanol solutions. The Au nanoparticles employed have positive surface charges over a wide pH range, thus facilitating intercalation between the negatively charged lamellae of the niobates. The strong interaction between niobate and nanoparticles encapsulated with PEI definitely plays an important role in photocatalytic performance as they guarantee the electronic interaction between the two materials. After the insertion of 2% gold nanoparticles in the exfoliated niobate, the increase in H2 production is promising, the material produced almost 8 times the amount of H2 produced by the exfoliated niobate, resulting in a production speed of 1.8 x 10-4 mol h-1g-1.
id UFU_00a09a2f70b812d559a7c963c4cb8aab
oai_identifier_str oai:repositorio.ufu.br:123456789/31002
network_acronym_str UFU
network_name_str Repositório Institucional da UFU
repository_id_str
spelling Obtenção de hexaniobatos lamelares modificados com nanopartículas de ouro para a produção fotocatalítica de hidrogênioNióbioNiobatoFotocatáliseNanopartículas de ouroCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA::QUIMICA INORGANICA::FOTO-QUIMICA INORGANICAThe growing demand for energy resources, combined with concerns about global warming, requires the improvement and development of new technologies based on renewable energy sources. In this scenario, potassium hexaniobate, K4Nb6O17, has great potential for applications in energy and also environmental issues by acting as a photocatalyst to promote chemical reactions of interest in these areas. In this work, the modification of lamellar hexaniobate with gold nanoparticles modified with polyethyleneimine (PEI) was evaluated in different proportions: 0.50%, 0.75%, 1.00% and 2.00% w/w. The composite was used as a photocatalyst for H2 evolution from aqueous methanol solutions. The Au nanoparticles employed have positive surface charges over a wide pH range, thus facilitating intercalation between the negatively charged lamellae of the niobates. The strong interaction between niobate and nanoparticles encapsulated with PEI definitely plays an important role in photocatalytic performance as they guarantee the electronic interaction between the two materials. After the insertion of 2% gold nanoparticles in the exfoliated niobate, the increase in H2 production is promising, the material produced almost 8 times the amount of H2 produced by the exfoliated niobate, resulting in a production speed of 1.8 x 10-4 mol h-1g-1.CBMM - Companhia Brasileira de Metalurgia e MineraçãoCNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e TecnológicoFAPEMIG - Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Minas GeraisIQUFU - Instituto de Química da Universidade Federal de UberlândiaTrabalho de Conclusão de Curso (Graduação)A crescente demanda por recursos energéticos, aliada às preocupações com o aquecimento global requer o aprimoramento e desenvolvimento de novas tecnologias baseadas em fontes renováveis de energia. Nesse cenário, o hexaniobato de potássio, K4Nb6O17, tem grande potencial para aplicações em questões energéticas e também ambientais ao atuar como fotocatalisador para promoção de reações químicas de interesse nesses campos. Neste trabalho, avaliou-se a modificação de hexaniobato lamelar com nanopartículas de ouro modificadas com polietilenimina (PEI) em diferentes proporções: 0,50%, 0,75%, 1,00% e 2,00% m/m. O compósito foi empregado como fotocatalisador para evolução de H2 a partir de soluções aquosas de metanol. As nanopartículas de Au empregadas apresentam cargas superficiais positivas em uma ampla faixa de pH, facilitando assim a intercalação entre as lamelas negativamente carregadas dos niobatos. A forte interação entre o niobato e as nanopartículas encapsuladas com PEI tem definitivamente um papel importante no desempenho fotocatalítico pois garantem a interação eletrônica entre os dois materiais. Após a inserção de nanopartículas de ouro na proporção de 2% no niobato esfoliado, o aumento na produção de H2 é promissor, o material produziu quase 8 vezes mais a quantidade de H2 produzida pelo niobato esfoliado, resultando em uma velocidade de produção de 1,8 x 10-4 mol h-1g-1.Universidade Federal de UberlândiaBrasilQuímica IndustrialPatrocinio, Antonio Otavio de Toledohttp://lattes.cnpq.br/0176020585396338Lopes, Osmando Ferreirahttp://lattes.cnpq.br/9493281509128559Machado, Werick Alveshttp://lattes.cnpq.br/3490108585252590Frachoni, Brenda Santos Dias2021-01-12T13:48:52Z2021-01-12T13:48:52Z2020-12-15info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisapplication/pdfFRACHONI, Brenda Santos Dias. Obtenção de hexaniobatos lamelares modificados com nanopartículas de ouro para a produção fotocatalítica de hidrogênio. 2020. 47 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Química Industrial) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2020.https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/31002porhttp://creativecommons.org/licenses/by/3.0/us/info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFUinstname:Universidade Federal de Uberlândia (UFU)instacron:UFU2021-01-13T06:18:14Zoai:repositorio.ufu.br:123456789/31002Repositório InstitucionalONGhttp://repositorio.ufu.br/oai/requestdiinf@dirbi.ufu.bropendoar:2021-01-13T06:18:14Repositório Institucional da UFU - Universidade Federal de Uberlândia (UFU)false
dc.title.none.fl_str_mv Obtenção de hexaniobatos lamelares modificados com nanopartículas de ouro para a produção fotocatalítica de hidrogênio
title Obtenção de hexaniobatos lamelares modificados com nanopartículas de ouro para a produção fotocatalítica de hidrogênio
spellingShingle Obtenção de hexaniobatos lamelares modificados com nanopartículas de ouro para a produção fotocatalítica de hidrogênio
Frachoni, Brenda Santos Dias
Nióbio
Niobato
Fotocatálise
Nanopartículas de ouro
CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA::QUIMICA INORGANICA::FOTO-QUIMICA INORGANICA
title_short Obtenção de hexaniobatos lamelares modificados com nanopartículas de ouro para a produção fotocatalítica de hidrogênio
title_full Obtenção de hexaniobatos lamelares modificados com nanopartículas de ouro para a produção fotocatalítica de hidrogênio
title_fullStr Obtenção de hexaniobatos lamelares modificados com nanopartículas de ouro para a produção fotocatalítica de hidrogênio
title_full_unstemmed Obtenção de hexaniobatos lamelares modificados com nanopartículas de ouro para a produção fotocatalítica de hidrogênio
title_sort Obtenção de hexaniobatos lamelares modificados com nanopartículas de ouro para a produção fotocatalítica de hidrogênio
author Frachoni, Brenda Santos Dias
author_facet Frachoni, Brenda Santos Dias
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Patrocinio, Antonio Otavio de Toledo
http://lattes.cnpq.br/0176020585396338
Lopes, Osmando Ferreira
http://lattes.cnpq.br/9493281509128559
Machado, Werick Alves
http://lattes.cnpq.br/3490108585252590
dc.contributor.author.fl_str_mv Frachoni, Brenda Santos Dias
dc.subject.por.fl_str_mv Nióbio
Niobato
Fotocatálise
Nanopartículas de ouro
CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA::QUIMICA INORGANICA::FOTO-QUIMICA INORGANICA
topic Nióbio
Niobato
Fotocatálise
Nanopartículas de ouro
CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA::QUIMICA INORGANICA::FOTO-QUIMICA INORGANICA
description The growing demand for energy resources, combined with concerns about global warming, requires the improvement and development of new technologies based on renewable energy sources. In this scenario, potassium hexaniobate, K4Nb6O17, has great potential for applications in energy and also environmental issues by acting as a photocatalyst to promote chemical reactions of interest in these areas. In this work, the modification of lamellar hexaniobate with gold nanoparticles modified with polyethyleneimine (PEI) was evaluated in different proportions: 0.50%, 0.75%, 1.00% and 2.00% w/w. The composite was used as a photocatalyst for H2 evolution from aqueous methanol solutions. The Au nanoparticles employed have positive surface charges over a wide pH range, thus facilitating intercalation between the negatively charged lamellae of the niobates. The strong interaction between niobate and nanoparticles encapsulated with PEI definitely plays an important role in photocatalytic performance as they guarantee the electronic interaction between the two materials. After the insertion of 2% gold nanoparticles in the exfoliated niobate, the increase in H2 production is promising, the material produced almost 8 times the amount of H2 produced by the exfoliated niobate, resulting in a production speed of 1.8 x 10-4 mol h-1g-1.
publishDate 2020
dc.date.none.fl_str_mv 2020-12-15
2021-01-12T13:48:52Z
2021-01-12T13:48:52Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/bachelorThesis
format bachelorThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv FRACHONI, Brenda Santos Dias. Obtenção de hexaniobatos lamelares modificados com nanopartículas de ouro para a produção fotocatalítica de hidrogênio. 2020. 47 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Química Industrial) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2020.
https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/31002
identifier_str_mv FRACHONI, Brenda Santos Dias. Obtenção de hexaniobatos lamelares modificados com nanopartículas de ouro para a produção fotocatalítica de hidrogênio. 2020. 47 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Química Industrial) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2020.
url https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/31002
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv http://creativecommons.org/licenses/by/3.0/us/
info:eu-repo/semantics/openAccess
rights_invalid_str_mv http://creativecommons.org/licenses/by/3.0/us/
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal de Uberlândia
Brasil
Química Industrial
publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal de Uberlândia
Brasil
Química Industrial
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UFU
instname:Universidade Federal de Uberlândia (UFU)
instacron:UFU
instname_str Universidade Federal de Uberlândia (UFU)
instacron_str UFU
institution UFU
reponame_str Repositório Institucional da UFU
collection Repositório Institucional da UFU
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UFU - Universidade Federal de Uberlândia (UFU)
repository.mail.fl_str_mv diinf@dirbi.ufu.br
_version_ 1805569730672590848