Associação de um fotoanodo de TiO2 e um fotocatodo de Ag/Bi2WO6/AgBiW2O8 irradiados com um simulador solar para remediação de solução aquosa de amoxicilina

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Medeiros, Jéssyca Ferreira de, 1992-
Data de Publicação: 2018
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
Texto Completo: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1639734
Resumo: Orientador: Claudia Longo
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spelling Associação de um fotoanodo de TiO2 e um fotocatodo de Ag/Bi2WO6/AgBiW2O8 irradiados com um simulador solar para remediação de solução aquosa de amoxicilinaTiO2 photoanode associated with Ag/Bi2WO6/AgBiW2O8 photocathode irradiated with a solar simulator for amoxicillin aqueous solution remediationEletrodos de difusão gasosaTungstato de bismuto e prataReação de redução de oxigênioFotocatálise heterogêneaAmoxicilinaGas diffusion electrodesSilver bismuth tungstateOxygen reduction reactionHeterogeneous photocatalysisAmoxicillinOrientador: Claudia LongoDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de QuímicaResumo: Eletrodos semicondutores de TiO2 e de Ag/Bi2WO6/AgBiW2O8, irradiados por simulador solar, foram utilizados para remediação de solução aquosa de amoxicilina (AMX), um antibiótico amplamente utilizado na medicina humana e veterinária. O fotoanodo foi preparado pela deposição de um filme mesoporoso de partículas de TiO2, um semicondutor tipo-n, sobre um eletrodo de vidro revestido com SnO2:F (FTO). Eletrodos de FTO|TiO2 (18,1 cm2) foram utilizados para remediar 50 mL de solução aquosa de Na2SO4 contendo 0,22 mmol L-1 de AMX (11 ?mols); após 3 h sob irradiação, medidas por cromatografia líquida de alta eficiência revelaram a diminuição de (2,4 ± 0,2) µmols de AMX por fotocatálise heterogênea (FH). Um desempenho melhor foi obtido após inclusão de um anel de Pt como contra-eletrodo e conexão externa dos eletrodos a uma célula solar de silício, resultando na remoção de (3,7 ± 0,3) µmols de AMX por FH eletroquimicamente assistido (FHE). Investigou-se então a substituição da Pt por um eletrodo de difusão gasosa (EDG) preparado a partir da prensagem do pigmento grafítico Printex 6L e politetrafluoroetileno. Sobre o EDG, depositaram-se partículas do fotocatalisador Ag/Bi2WO6/AgBiW2O8, um semicondutor tipo-p, sintetizado por método hidrotérmico em autoclave (190 oC, 24 h) a partir de soluções dos precursores metálicos. Em solução aquosa de Na2SO4, sob fluxo de ar comprimido, a irradiação do EDG|Ag/Bi2WO6/AgBiW2O8 promoveu a intensificação da corrente catódica resultante da formação de H2O2 a partir da reação de redução de O2 (RRO2). Um sistema constituído por EDG|Ag/Bi2WO6/AgBiW2O8 e FTO|TiO2 conectados externamente a uma célula solar foi utilizado para remediar 150 mL de solução aquosa de AMX (33 µmols). Após 3 h sob irradiação, a remoção de AMX correspondeu a (16,2 ± 0,2) µmols. O H2O2 produzido no fotocatodo a partir da RRO2 contribuiu nos processos de oxidação da amoxicilina, o que resultou em maior eficiência para o sistema de remediação de água constituído por eletrodos semicondutores e célula solarAbstract: Semiconductor electrodes of TiO2 and Ag/Bi2WO6/AgBiW2O8, irradiated by a solar simulator, were used for remediation of aqueous solution of amoxicillin (AMX), an antibiotic widely used in human and veterinary medicine. The photoanode was prepared by deposition of a mesoporous film of TiO2 particles, a n-type semiconductor, onto a transparent electrode glass coated with SnO2:F (FTO). Irradiated FTO|TiO2 electrodes (18.1 cm2) were used to remediate 50 mL of Na2SO4 aqueous solution with 0.22 mmol L-1 AMX (11 µmols); after 3h, high-performance liquid chromatography (HPLC) measurements revealed the decrease of (2.4 ± 0.2) µmols of AMX by heterogeneous photocatalysis (HP). Higher performance was achieved after including a Pt ring as a counter electrode and external connection of the electrodes with a silicon solar cell, resulting in (3.7 ± 0.3) µmols of AMX removal by the electrochemically assisted HP (EHP). The Pt was then replaced by a gas diffusion electrode (GDE), prepared by pressing Printex 6L graphite pigment with polytetrafluoroethylene. After, the GDE was covered with Ag/Bi2WO6/AgBiW2O8 particles, a p-type semiconductor synthesized by hydrothermal method in autoclave (190 oC, 24 h) from metal precursors solutions. In Na2SO4, aqueous solution and under flow of compressed air, the irradiation of GDE|Ag/Bi2WO6/AgBiW2O8 intensified the cathodic current associated with the H2O2 produced from O2 reduction reaction (O2RR). A system consisted of GDE|Ag/Bi2WO6/AgBiW2O8 and FTO|TiO2 externally connected to a solar cell was used for remediation of 150 mL of AMX aqueous solution (33 µmols). After 3 h under irradiation, the AMX removal corresponded to (16.2 ± 0.2) µmols. The H2O2 produced from the O2RR at the photocathode contributed to the AMX oxidation, which resulted in higher efficiency for the water remediation system consisted of semiconductor electrodes and solar cellMestradoFísico-QuímicaMestra em Físico-QuímicaCAPES[s.n.]Longo, Cláudia, 1968-Andrade, Adalgisa Rodrigues deBertran, Celso AparecidoUniversidade Estadual de Campinas. Instituto de QuímicaPrograma de Pós-Graduação em QuímicaUNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINASMedeiros, Jéssyca Ferreira de, 1992-20182018-07-30T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdf1 recurso online ( 95 p.) : il., digital, arquivo PDF.https://hdl.handle.net/20.500.12733/1639734MEDEIROS, Jéssyca Ferreira de. Associação de um fotoanodo de TiO2 e um fotocatodo de Ag/Bi2WO6/AgBiW2O8 irradiados com um simulador solar para remediação de solução aquosa de amoxicilina . 2018. 1 recurso online ( 95 p.) Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Química, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1639734. Acesso em: 15 mai. 2024.https://repositorio.unicamp.br/acervo/detalhe/1149333Requisitos do sistema: Software para leitura de arquivo em PDFporreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instname:Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instacron:UNICAMPinfo:eu-repo/semantics/openAccess2020-09-28T15:17:53Zoai::1149333Biblioteca Digital de Teses e DissertaçõesPUBhttp://repositorio.unicamp.br/oai/tese/oai.aspsbubd@unicamp.bropendoar:2020-09-28T15:17:53Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)false
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