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Estudo do zirconato de bário e do zirconato férrico de bário em sistemas fotoativos
dc.creator | Hernandes, Paola Gay | |
dc.date.accessioned | 2024-11-13T23:13:09Z | |
dc.date.available | 2024-11-13T23:13:09Z | |
dc.date.issued | 2023-07-24 | |
dc.identifier.citation | HERNANDES, Paola Gay. Estudo do zirconato de bário e do zirconato férrico de bário em sistemas fotoativos. 57 f. Dissertação ( Mestrado em Física) - Instituto de Física e Matemática, Universidade Federal de Pelotas, Pelotas, 2023. | pt_BR |
dc.identifier.uri | http://guaiaca.ufpel.edu.br/xmlui/handle/prefix/14560 | |
dc.description.abstract | The textile industry often employs substances and processes with negative environmental impacts, such as the use of toxic and persistent dyes. In this context, photocatalytic compounds that degrade dyes in effluents emerge as promising alternatives. This study investigates the potential of iron-doped barium zirconate as a photocatalyst for the degradation of organic dyes. Despite the favorable properties of barium zirconate, certain characteristics, such as its high band-gap energy, limit its applicability in photocatalysis. However, the addition of iron presents itself as a promising strategy to enhance its properties and make it effective in treating industrial effluents contaminated with dyes. We synthesized BZO and BZFO (iron-doped) samples using the microwave-assisted hydrothermal method. Through X-ray diffraction and Raman spectroscopy, we obtained information about the crystalline structure, confirmed as the cubic phase of BZO. Scanning electron microscopy revealed spherical shapes in all samples, which decreased with the addition of iron. The band-gap values, analyzed by UV-Vis spectroscopy, decreased considerably. X-ray photoelectron spectroscopy indicated that iron caused structural alterations, an increase in the presence of hydroxyl radicals on the surface, and oxygen vacancy-type defects. However, in the luminescence analysis and Rhodamine B photocatalysis tests, the presence of iron had an adverse effect contrary to expectations. The interaction with oxygen sites and the structural defects caused by iron resulted in a reduction of photoluminescent properties and the efficiency of dye degradation compared to the pure sample. Nevertheless, despite this unfavorable effect, the efficient synthesis of doped samples establishes a solid foundation for future research and improvement of the material’s properties. | pt_BR |
dc.description.sponsorship | Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES | pt_BR |
dc.language | por | pt_BR |
dc.publisher | Universidade Federal de Pelotas | pt_BR |
dc.rights | OpenAccess | pt_BR |
dc.subject | Zirconato de bário | pt_BR |
dc.subject | Dopagem com ferro | pt_BR |
dc.subject | Síntese assistida por micro-ondas | pt_BR |
dc.subject | Fotocatálise | pt_BR |
dc.title | Estudo do zirconato de bário e do zirconato férrico de bário em sistemas fotoativos | pt_BR |
dc.title.alternative | Study of barium zirconate and barium ferric zirconate in photoactive systems | pt_BR |
dc.type | masterThesis | pt_BR |
dc.contributor.authorID | https://orcid.org/0000-0003-3470-2425 | pt_BR |
dc.contributor.authorLattes | http://lattes.cnpq.br/3454475022708377 | pt_BR |
dc.contributor.advisorID | https://orcid.org/0000-0002-0588-3717 | pt_BR |
dc.contributor.advisorLattes | http://lattes.cnpq.br/6395095165722635 | pt_BR |
dc.description.resumo | A indústria têxtil frequentemente utiliza substâncias e processos com impactos ambientais negativos, como o uso de corantes tóxicos e persistentes. Nesse contexto, compostos fotocatalíticos que degradam corantes em efluentes surgem como alternativas promissoras. Este estudo investiga o potencial do zirconato de bário dopado com ferro como fotocatalisador para degradação de corantes orgânicos. Apesar das boas propriedades do zirconato de bário, algumas característica como sua alta energia de band-gap limita sua aplicabilidade na fotocatálise. No entanto, a adição de ferro se apresenta como uma estratégia promissora para aprimorar suas propriedades e torná-lo eficaz no tratamento de efluentes industriais contaminados com corantes. Sintetizamos amostras de BZO e BZFO usando o método hidrotérmico assistido por micro-ondas. Através da difração de raio-x e espectroscopia Raman, obtivemos informações sobre a estrutura cristalina, confirmada como fase cúbica do BZO. A microscopia eletrônica de varredura revelou formas esféricas em todas as amostras, que diminuíram com a adição de Fe. Os valores do band-gap , analisados por espectroscopia UV-Vis, reduziram consideravelmente. A espectroscopia de fotoelétrons excitados por raios-x indicou que o Fe causou alterações estruturais, aumento da presença de radicais hidroxila na superfície e defeitos do tipo vacâncias de oxigênio. No entanto, na análise de luminescência e nos testes de fotocatálise com Rodamina B, a presença do ferro teve um efeito adverso ao esperado. A interação com os sítios de oxigênio e os defeitos estruturais causados pelo Fe resultaram em redução das propriedades fotoluminescentes e na eficiência da degradação do corante em comparação com a amostra pura. Contudo, apesar desse efeito desfavorável, a síntese eficiente das amostras dopadas estabelece uma base sólida para futuras investigações e aprimoramento das propriedades do material. | pt_BR |
dc.publisher.program | Programa de Pós-Graduação em Física | pt_BR |
dc.publisher.initials | UFPel | pt_BR |
dc.subject.cnpq | CIENCIAS EXATAS E DA TERRA | pt_BR |
dc.publisher.country | Brasil | pt_BR |
dc.rights.license | CC BY-NC-SA | pt_BR |
dc.contributor.advisor1 | Moreira, Mario Lucio | |
dc.subject.cnpq1 | FISICA | pt_BR |
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PPGFis: Dissertações e Teses [75]
Abrange as Dissertações e Teses da área de Pós-Graduação em Física