Hematitas nanoparticuladas como fotocatalisadores potenciais para degrada??o qu?mica de contaminantes org?nicos em meio aquoso e a produ??o de hidrog?nio por fragmenta??o molecular da ?gua e da am?nia

• Autor(a) principal: Melo, Edilailsa Janu?rio de
• Data de Publicação: 2017
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFVJM
• Texto Completo: http://acervo.ufvjm.edu.br/jspui/handle/1/1371
• topic: Hidrog?nio; Hematita; Fotocat?lise; C?lula fotoeletroqu?mica; Hydrogen; Hematite; Photocatalysis; Photoelectrochemical cell

O desenvolvimento de novos semicondutores fotocatalisadores, em particular os ativos na produ??o de hidrog?nio por fragmenta??o molecular da ?gua e da am?nia (presente no lixiviado de biodigestores ou de aterros sanit?rios e em efluentes industriais), tem dominado a ordem priorit?ria de interesse nas tecnologias avan?adas para a gera??o de energia limpa. Este trabalho teve como objetivo principal avaliar a produ??o fotocatalisada de hidrog?nio gasoso, a partir da fragmenta??o molecular da ?gua ou da am?nia, por uso da hematita pura ou da hematita dopada com os c?tions met?licos cobalto, n?quel, cobre e zinco como materiais semicondutores. Os materiais preparados por coprecipita??o foram caracterizados pelas t?cnicas de EDX, MEV, DRX, espectroscopia M?ssbauer, FTIR, BET e XPS. A taxa da produ??o de hidrog?nio foi avaliada por medidas de densidade da corrente gerada pelo H2(g) evolu?do da fragmenta??o molecular da ?gua ou da am?nia, em c?lula fotoeletroqu?mica (PEC). Foram tamb?m realizados testes fotocatal?ticos, sob luz vis?vel, com as hematitas, pura e com dopantes, como fotocatalisadores para degrada??o do corante ?ndigo de carmim, utilizado como mol?cula modelo, simulando a decomposi??o de substrato org?nico poluente em ?gua presente em efluentes industriais. Os resultados dos testes de degrada??o do corante mostraram que as hematitas dopadas com cobre e zinco tiveram relativamente alta atividade na degrada??o do corante; os melhores resultados foram obtidos com a hematita com zinco. Na evolu??o do hidrog?nio da fotocat?lise da ?gua, a dopagem com c?tions met?licos n?o alterou significativamente a atividade fotoeletroqu?mica da hematita. Ainda assim, a amostra de hematita dopada com n?quel foi a que apresentou um discreto aumento da densidade de corrente, maior propor??o de hidrog?nio gasoso produzido, sob radia??o com comprimento de onda maior do que 450 nm. A densidade de corrente gerada da degrada??o da am?nia foi maior, se comparada ? fragmenta??o da ?gua. No entanto, a dopagem tamb?m n?o alterou de forma significativa a atividade PEC dos materiais. Das amostras de hematitas dopadas, a com cobre foi a que apresentou os melhores resultados fotoeletroqu?micos, ainda que abaixo da efici?ncia fotoeletroqu?mica da hematita pura.