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Fotocatalisadores à base de nitreto de carbono grafítico (g-C3N4) com aplicação em fotocatálise heterogênea sob irradiação de luz solar visando a degradação de diclofenaco de sódio
dc.creator | Batista, José André Ferreira | |
dc.date.accessioned | 2024-11-06T19:26:33Z | |
dc.date.available | 2024-11-06T19:26:33Z | |
dc.date.issued | 2024-03-08 | |
dc.identifier.citation | BATISTA, José André Ferreira. Fotocatalisadores à base de nitreto de carbono grafítico (g-C3N4) com aplicação em fotocatálise heterogênea sob irradiação de luz solar visando a degradação de diclofenaco de sódio. 2024. 66 f. Dissertação (Mestrado) - Programa de Pós-Graduação em Ciências Ambientais, Centro de Engenharias, Universidade Federal de Pelotas, Pelotas, 2024. | pt_BR |
dc.identifier.uri | http://guaiaca.ufpel.edu.br/xmlui/handle/prefix/14500 | |
dc.description.abstract | Four photocatalysts (g-C3N4, g-C3N4/Cl, g-C3N4/Nb2O5, and g-C3N4/TiO2) were synthesized successfully using straightforward methods. All photocatalysts exhibited visible-light absorption extending beyond 400 nm, indicative of their responsiveness to visible light. No statistically significant differences in diclofenac degradation performance were observed among the studied photocatalysts within the investigated time intervals (240 min). However, the specific constant rate normalized by SBET revealed that bare g-C3N4 exhibited a 4.9-fold higher Kinect constant compared to the average of the other three photocatalysts combined. This finding suggests that unmodified g-C3N4 photocatalyst is adequate for promoting diclofenac degradation, without the need for heterojunction fabrication or chloro-doping. The degradation efficiency of diclofenac under natural sunlight irradiation using unmodified g-C3N4 showed that the normalized illumination time (t30w) required for degradation over 67% was 68 minutes, achieving accumulated UV and VIS energy values of 13.44 and 1259 KJ.m-2 , respectively. Notwithstanding the diminished efficacy in comparison to results achieved under artificial sunlight, the photocatalysis under natural sunlight underscores the photocatalyst's capacity to exploit g-C3N4 for the degradation of the diclofenac. Concerning phytotoxicity assessment, a total of 14 assays were performed utilizing the four photocatalysts and two seed varieties (cucumber and lettuce). With some exceptions (notably g-C3N4, g-C3N4/Cl, and g-C3N4/TiO2, but solely for cucumber seeds), all trials indicated that the byproducts resulting from diclofenac photocatalysis, whether under artificial or natural sunlight, were non phytotoxic. This was evidenced by germination indices surpassing 80%, suggesting the potential utilization of these byproducts for water recycling in irrigation purposes. | pt_BR |
dc.description.sponsorship | Sem bolsa | pt_BR |
dc.language | por | pt_BR |
dc.publisher | Universidade Federal de Pelotas | pt_BR |
dc.rights | OpenAccess | pt_BR |
dc.subject | Diclofenaco de sódio | pt_BR |
dc.subject | Fotocatálise | pt_BR |
dc.subject | Nitreto de carbono grafítico | pt_BR |
dc.subject | Sodium diclofenac | pt_BR |
dc.subject | Photocatalysis | pt_BR |
dc.subject | Graphitic carbon nitride | pt_BR |
dc.title | Fotocatalisadores à base de nitreto de carbono grafítico (g-C3N4) com aplicação em fotocatálise heterogênea sob irradiação de luz solar visando a degradação de diclofenaco de sódio | pt_BR |
dc.type | masterThesis | pt_BR |
dc.contributor.authorLattes | http://lattes.cnpq.br/1184115253311969 | pt_BR |
dc.contributor.advisorLattes | http://lattes.cnpq.br/2824357187395679 | pt_BR |
dc.description.resumo | Quatro fotocatalisadores à base de nitreto de carbono grafítico (g C3N4, g-C3N4/Cl, g-C3N4/Nb2O5 e g-C3N4/TiO2) foram sintetizados a partir do precursor melamina através do método de policondensação térmica. Todos os catalisadores apresentaram absorção de luz visível para além de 400 nm, o que indica a sua capacidade de reação à luz visível. Não foram observadas diferenças estatisticamente significativas no desempenho da degradação do diclofenaco entre os fotocatalisadores estudados dentro dos intervalos de tempo investigados (240 min). No entanto, a taxa constante específica normalizada por SBET revelou que o g-C3N4 não modificado exibiu uma taxa 4,9 vezes mais elevada em comparação com a média dos outros três fotocatalisadores combinados. Este resultado sugere que o fotocatalisador g-C3N4 não modificado é adequado para promover a degradação do diclofenaco, sem a necessidade de preparação de heterojunções ou dopagem com cloro. A eficiência da degradação do diclofenaco sob irradiação de luz solar natural utilizando g-C3N4 não modificado mostrou que o tempo de iluminação normalizado (t30w) necessário para uma degradação superior a 67% foi de 68 minutos, atingindo valores acumulados de energia UV e VIS de 13,44 e 1259 KJ.m-2 , respetivamente. Apesar da eficácia reduzida em comparação com os resultados obtidos sob luz solar artificial, a fotocatálise sob luz solar natural ressalta a capacidade do fotocatalisador g-C3N4 para a degradação do diclofenaco. Relativamente à avaliação da fitotoxicidade, foram realizados 14 ensaios utilizando os quatro fotocatalisadores e duas variedades de sementes (pepino e alface). Com algumas excepções (nomeadamente g-C3N4, g-C3N4/Cl e g-C3N4/TiO2, mas apenas para as sementes de pepino), todos os ensaios indicaram que os subprodutos resultantes da fotocatálise do diclofenaco, quer sob luz solar artificial quer natural, não foram fitotóxicos. Este facto foi evidenciado por índices de germinação superiores a 80%, sugerindo a potencial utilização destes subprodutos para o reuso de água. | pt_BR |
dc.publisher.program | Programa de Pós-Graduação em Ciências Ambientais | pt_BR |
dc.publisher.initials | UFPel | pt_BR |
dc.subject.cnpq | ENGENHARIAS | pt_BR |
dc.publisher.country | Brasil | pt_BR |
dc.rights.license | CC BY-NC-SA | pt_BR |
dc.contributor.advisor1 | Escobar, Cícero Coelho de | |
dc.subject.cnpq1 | ECOLOGIA | pt_BR |