S?ntese e caracteriza??o de materiais ? base de titanato de estr?ncio (SrTiO3) e suas aplica??es fotocatal?ticas
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Data de Publicação: | 2018 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UFVJM |
Texto Completo: | http://acervo.ufvjm.edu.br/jspui/handle/1/1896 |
Resumo: | Neste trabalho ? apresentado um estudo de s?ntese de heteroestruturas utilizando os semicondutores titanato de estr?ncio (SrTiO3) e nitreto de carbono (C3N4) com amplia??o da banda de absor??o de energia para a regi?o do vis?vel e aplica??o em fotocat?lise heterog?nea. A obten??o das heteroestruturas foi realizada em diferentes propor??es por dois procedimentos; o primeiro realizado por tratamento t?rmico do SrTiO3 e diferentes percentuais de melamina (precursor de C3N4) a 550 ?C, com as amostras denominadas como STOCN-MelX% (X = 50%, 86%, 88%, 92%, 95%, 97% e 99%). O segundo procedimento utilizou tratamento sonoqu?mico e t?rmico de SrTiO3 e C3N4 nas propor??es STOCNX% (15%, 50% e 85%) a 300 ?C. Os materiais obtidos foram caracterizados para estudo da estrutura, morfologia, superf?cie, composi??o qu?mica, propriedades ?pticas e perda de massa, atrav?s da difra??o de raios X, microscopia eletr?nica de varredura, espectroscopia de fotoel?trons excitados por raios X, espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier, espectroscopia de reflect?ncia difusa e termogravimetria, respectivamente. E uma avalia??o da atividade fotocatal?tica dos materiais obtidos foi realizada sob radia??o na regi?o do vis?vel na degrada??o de azul de metileno e amilorida. Os resultados obtidos possibilitaram observar que no primeiro procedimento, o rendimento de C3N4 aumentou com uso de maior percentual em melamina. As atividades fotocatal?ticas por este procedimento foram maiores para as amostras STOCN-Mel99% e STOCN-Mel95% na degrada??o do corante azul de metileno e da amilorida, respectivamente. Os valores de gap para as heteroestruturas STOCN-MelX% (95%, 97% e 99%) em 2,7 eV indicaram a amplia??o da banda de absor??o de energia do SrTiO3 para a regi?o do vis?vel. As propor??es obtidas por tratamento sonoqu?mico, STOCNX% (15%, 50% e 85%), apresentaram maior desempenho fotocatal?tico na degrada??o da amilorida em compara??o aos seus constituintes SrTiO3 e C3N4 em todas as propor??es avaliadas. Os procedimentos estudados s?o promissores na obten??o de heteroestruturas apresentando valores de constante cin?ticas bem similares no desempenho fotocatal?tico. Desta forma, os semicondutores SrTiO3 e C3N4 usados para obten??o de heteroestruturas s?o promissores para aplica??o em fotocat?lise heterog?nea utilizando luz solar, por exemplo. Visto que essa fonte de energia ? renov?vel e com viabilidade econ?mica e ambiental. |
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Ferreira, Meiriele AntunesMour?o, Henrique Aparecido de Jesus LouresMesquita, Jo?o Paulo deDalmaschio, Cleocir Jos?Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri (UFVJM)Mour?o, Henrique Aparecido de Jesus Loures2019-03-07T17:13:54Z2019-03-07T17:13:54Z20182018-09-28FERREIRA, Meiriele Antunes. S?ntese e caracteriza??o de materiais ? base de titanato de estr?ncio (SrTiO3) e suas aplica??es fotocatal?ticas. 2018. 101 p. Disserta??o (Mestrado) ? Programa de P?s-Gradua??o em Qu?mica, Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri, Diamantina, 2018.http://acervo.ufvjm.edu.br/jspui/handle/1/1896Neste trabalho ? apresentado um estudo de s?ntese de heteroestruturas utilizando os semicondutores titanato de estr?ncio (SrTiO3) e nitreto de carbono (C3N4) com amplia??o da banda de absor??o de energia para a regi?o do vis?vel e aplica??o em fotocat?lise heterog?nea. A obten??o das heteroestruturas foi realizada em diferentes propor??es por dois procedimentos; o primeiro realizado por tratamento t?rmico do SrTiO3 e diferentes percentuais de melamina (precursor de C3N4) a 550 ?C, com as amostras denominadas como STOCN-MelX% (X = 50%, 86%, 88%, 92%, 95%, 97% e 99%). O segundo procedimento utilizou tratamento sonoqu?mico e t?rmico de SrTiO3 e C3N4 nas propor??es STOCNX% (15%, 50% e 85%) a 300 ?C. Os materiais obtidos foram caracterizados para estudo da estrutura, morfologia, superf?cie, composi??o qu?mica, propriedades ?pticas e perda de massa, atrav?s da difra??o de raios X, microscopia eletr?nica de varredura, espectroscopia de fotoel?trons excitados por raios X, espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier, espectroscopia de reflect?ncia difusa e termogravimetria, respectivamente. E uma avalia??o da atividade fotocatal?tica dos materiais obtidos foi realizada sob radia??o na regi?o do vis?vel na degrada??o de azul de metileno e amilorida. Os resultados obtidos possibilitaram observar que no primeiro procedimento, o rendimento de C3N4 aumentou com uso de maior percentual em melamina. As atividades fotocatal?ticas por este procedimento foram maiores para as amostras STOCN-Mel99% e STOCN-Mel95% na degrada??o do corante azul de metileno e da amilorida, respectivamente. Os valores de gap para as heteroestruturas STOCN-MelX% (95%, 97% e 99%) em 2,7 eV indicaram a amplia??o da banda de absor??o de energia do SrTiO3 para a regi?o do vis?vel. As propor??es obtidas por tratamento sonoqu?mico, STOCNX% (15%, 50% e 85%), apresentaram maior desempenho fotocatal?tico na degrada??o da amilorida em compara??o aos seus constituintes SrTiO3 e C3N4 em todas as propor??es avaliadas. 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Henrique Henrique (jose.neves@ufvjm.edu.br) on 2019-02-07T17:50:27Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) meiriele_antunes_ferreira.pdf: 4270769 bytes, checksum: b4e8052c6d937630a9e54d2494e5e5e3 (MD5)Approved for entry into archive by Rodrigo Martins Cruz (rodrigo.cruz@ufvjm.edu.br) on 2019-03-07T17:13:54Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) meiriele_antunes_ferreira.pdf: 4270769 bytes, checksum: b4e8052c6d937630a9e54d2494e5e5e3 (MD5)Made available in DSpace on 2019-03-07T17:13:54Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) meiriele_antunes_ferreira.pdf: 4270769 bytes, checksum: b4e8052c6d937630a9e54d2494e5e5e3 (MD5) Previous issue date: 2018Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior (CAPES)Disserta??o (Mestrado) ? Programa de P?s-Gradua??o em Qu?mica, Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri, 2018.In this work a synthesis study of heterostructures using the semiconductors strontium titanate (SrTiO3) and carbon nitride (C3N4) with extension of the energy absorption band for the visible region and application in heterogeneous photocatalysis is presented. The heterostructures were obtained in different proportions by two procedures; the first one performed by heat treatment of SrTiO3 and different percentages of melamine (precursor of C3N4) at 550 ?C, with the samples denominated as STOCN-MelX% (X = 50%, 86%, 88%, 92%, 95%, 97%). The second procedure used sonochemical and thermal treatment of SrTiO3 and C3N4 in proportions STOCNX% (15%, 50% and 85%) at 300 ? C. The obtained materials were characterized for the study of the structure, morphology, surface, chemical composition, optical properties and loss of mass, through X-ray diffraction, scanning electronic microscopy, X-ray excited photoelectron spectroscopy, Fourier transform infrared spectroscopy, diffuse reflectance spectroscopy and thermogravimetry, respectively. And an evaluation of the photocatalytic activity of the obtained materials was carried out under radiation in the visible region in the degradation of methylene blue and amiloride. The results obtained allowed to observe that in the first procedure, the yield of C3N4 increased with use of higher percentage in melamine. The photocatalytic activities by this procedure were higher for the STOCN-Mel99% and STOCN-Mel95% samples on the degradation of methylene blue dye and amiloride, respectively. The gap values for the STOCN-MelX% (95%, 97% and 99%) heterostructures at 2.7 eV indicated the extension of the SrTiO3 energy absorption band to the visible region. The proportions obtained by sonochemical treatment, STOCNX% (15%, 50% and 85%), presented higher photocatalytic performance in the degradation of amiloride compared to their pure constituents SrTiO3 and C3N4 in all proportions evaluated. The studied procedures are promising in obtaining heterostructures presenting very similar kinetic constant values in the photocatalytic performance. In this way, the SrTiO3 and C3N4 semiconductors used to obtain heterostructures are promising for application in heterogeneous photocatalysis using sunlight, for example. Since this energy source is renewable and economically and environmentally viable.porUFVJMA concess?o da licen?a deste item refere-se ao ? termo de autoriza??o impresso assinado pelo autor, assim como na licen?a Creative Commons, com as seguintes condi??es: Na qualidade de titular dos direitos de autor da publica??o, autorizo a Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri e o IBICT a disponibilizar por meio de seus reposit?rios, sem ressarcimento dos direitos autorais, de acordo com a Lei n? 9610/98, o texto integral da obra disponibilizada, conforme permiss?es assinaladas, para fins de leitura, impress?o e/ou download, a t?tulo de divulga??o da produ??o cient?fica brasileira, e preserva??o, a partir desta data.info:eu-repo/semantics/openAccessS?ntese e caracteriza??o de materiais ? base de titanato de estr?ncio (SrTiO3) e suas aplica??es fotocatal?ticasinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisHeteroestruturasSemicondutoresFotocat?lise heterog?neaDegrada??o de contaminantesHeterostructuresSemiconductorsHeterogeneous photocatalysisDegradation of contaminantsreponame:Repositório Institucional da UFVJMinstname:Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri (UFVJM)instacron:UFVJMTEXTmeiriele_antunes_ferreira.pdf.txtmeiriele_antunes_ferreira.pdf.txtExtracted texttext/plain191857http://acervo.ufvjm.edu.br/jspui/bitstream/1/1896/6/meiriele_antunes_ferreira.pdf.txtf7c514efe2479146e6cd2078af2bacb4MD56LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; 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Neste trabalho ? apresentado um estudo de s?ntese de heteroestruturas utilizando os semicondutores titanato de estr?ncio (SrTiO3) e nitreto de carbono (C3N4) com amplia??o da banda de absor??o de energia para a regi?o do vis?vel e aplica??o em fotocat?lise heterog?nea. A obten??o das heteroestruturas foi realizada em diferentes propor??es por dois procedimentos; o primeiro realizado por tratamento t?rmico do SrTiO3 e diferentes percentuais de melamina (precursor de C3N4) a 550 ?C, com as amostras denominadas como STOCN-MelX% (X = 50%, 86%, 88%, 92%, 95%, 97% e 99%). O segundo procedimento utilizou tratamento sonoqu?mico e t?rmico de SrTiO3 e C3N4 nas propor??es STOCNX% (15%, 50% e 85%) a 300 ?C. Os materiais obtidos foram caracterizados para estudo da estrutura, morfologia, superf?cie, composi??o qu?mica, propriedades ?pticas e perda de massa, atrav?s da difra??o de raios X, microscopia eletr?nica de varredura, espectroscopia de fotoel?trons excitados por raios X, espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier, espectroscopia de reflect?ncia difusa e termogravimetria, respectivamente. E uma avalia??o da atividade fotocatal?tica dos materiais obtidos foi realizada sob radia??o na regi?o do vis?vel na degrada??o de azul de metileno e amilorida. Os resultados obtidos possibilitaram observar que no primeiro procedimento, o rendimento de C3N4 aumentou com uso de maior percentual em melamina. As atividades fotocatal?ticas por este procedimento foram maiores para as amostras STOCN-Mel99% e STOCN-Mel95% na degrada??o do corante azul de metileno e da amilorida, respectivamente. Os valores de gap para as heteroestruturas STOCN-MelX% (95%, 97% e 99%) em 2,7 eV indicaram a amplia??o da banda de absor??o de energia do SrTiO3 para a regi?o do vis?vel. As propor??es obtidas por tratamento sonoqu?mico, STOCNX% (15%, 50% e 85%), apresentaram maior desempenho fotocatal?tico na degrada??o da amilorida em compara??o aos seus constituintes SrTiO3 e C3N4 em todas as propor??es avaliadas. Os procedimentos estudados s?o promissores na obten??o de heteroestruturas apresentando valores de constante cin?ticas bem similares no desempenho fotocatal?tico. Desta forma, os semicondutores SrTiO3 e C3N4 usados para obten??o de heteroestruturas s?o promissores para aplica??o em fotocat?lise heterog?nea utilizando luz solar, por exemplo. Visto que essa fonte de energia ? renov?vel e com viabilidade econ?mica e ambiental. |
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Repositório Institucional da UFVJM - Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri (UFVJM) |
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