Avaliação da influência do método e condições de síntese de nanopartículas de Nb2O5 na degradação fotocatalítica do corante têxtil amarelo reativo BF-4G

• Autor(a) principal: Valcarenghi, Rafaela
• Data de Publicação: 2021
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
• Texto Completo: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/27789
• topic: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA; Catálise heterogênea; Corantes e tingimento; Resíduos industriais; Indústria têxtil; Heterogeneous catalyses; Dyes and dyeing; Dyes and dyeing; Factory and trade waste

O crescimento do mercado da indústria têxtil vem gerando enorme preocupação quanto ao uso de tratamentos adequados dos resíduos por ela gerados uma vez que os corantes podem causar diversos problemas ambientais, seja pelo grande volume de efluente descartado, ou pelo potencial tóxico das substâncias nele presentes. Neste âmbito, os Processos Oxidativos Avançados (POAs) vêm se mostrando uma alternativa eficaz para a mineralização destas substâncias. O objetivo deste trabalho, neste contexto, foi estudar a degradação do corante Amarelo Reativo BF-4G por meio do POA fotocatálise heterogênea, empregando-se um fotocatalisador à base de nióbio, conhecido como pentóxido de nióbio (Nb2O5), aproveitando o baixo custo de aquisição do material de partida uma vez que o Brasil é o maior detentor de minas do metal. Outro fator que motivou a escolha deste fotocatalisador foram as suas semelhanças com o dióxido de titânio (TiO2), principal fotocatalisador utilizado nos dias atuais, no que tange às propriedades óticas como absorção de energia na região do ultravioleta e energia de band gap. Neste trabalho, os óxidos foram sintetizados por duas rotas: método dos precursores poliméricos e a decomposição térmica de complexo metálico, o oxalato amoniacal de nióbio. Ambos os métodos de síntese produziram óxidos estruturalmente muito semelhantes; temperaturas de calcinação de 700 e 800 °C levaram à formação da fase ortorrômbica ao passo que, quando calcinados a 900 °C, os óxidos apresentaram uma mistura de fases ortorrômbica e monoclínica. Morfologicamente, os óxidos não se assemelharam, no entanto, agregados foram observados em todas as amostras. Do ponto de vista ótico, todos os óxidos apresentaram efetiva absorção de energia na região do ultravioleta, com destaque para a amostra sintetizada por decomposição térmica de precursor metálico e calcinada a 700 °C (DT700). Para os testes fotocatalíticos, utilizou-se um reator em batelada, irradiado com uma lâmpada UV e os resultados dos ensaios mostraram que a fotólise degradou 47% do corante em 120 min. A amostra mais ativa (DT700) degradou cerca de 53% do corante após o mesmo tempo.