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SrTiO3@Nb2O5 produzido por síntese solvotérmica assistida por micro-ondas para degradação de corantes têxteis
dc.creator | Riemke, Fábio Calcagno | |
dc.date.accessioned | 2021-11-23T18:48:41Z | |
dc.date.available | 2021-11-23T18:48:41Z | |
dc.date.issued | 2021-03-01 | |
dc.identifier.citation | RIEMKE, Fábio Calcagno. SrTiO3@Nb2O5 produzido por síntese solvotérmica assistida por micro-ondas para degradação de corantes têxteis. Orientador: Cristiane Raubach Ratmann. 2021. 82 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Materiais) – Centro de Desenvolvimento Tecnológico, Universidade Federal de Pelotas, Pelotas, 2021. | pt_BR |
dc.identifier.uri | http://guaiaca.ufpel.edu.br/handle/prefix/8058 | |
dc.description.abstract | The textile industry represents an important branch of the economy employing a large number of workers and producing important products to the society. In this sense, it’s evident that the high volume of production will bring profound impacts to the environment (it´s demanded 100 L of water to produce 1 kg of fabric). Although many techniques have been used to deactivate the chromophore groups present in the colorant carbonic chain the photocatalytic route highlights important features such as high yield on the electrolysis of the water molecules generating high oxidizing free radicals such as hydroxyl ions that are capable of breaking the molecular structure of dyes and remove its color. Since Fujishima and Honda publication when ceramic oxides have been successfully used in the process of converting lower energy of photons into electrolytic agents that the use of semiconductors is been studied as an important way to achieve efficient photocatalytic reactions. In this work the system SrTiO3@Nb2O5, a multilayered oxide made by the heterojunction of two important ceramic oxides that even coordinated individually in distinct crystallographic spatial groups can present at least 1 miller plane with compatible lattice paramenter. The Synthesis of ths system SrTiO3@Nb2O5 was performed using the microwaved assisted synthesis method, in which SrTiO3 nano-seeds have been put in solution with precursors to make Nb2O5 oxide. Tis solution was heated at a 5/min heat rate until the temperature of 130 C remaining for 30 minutes in this isotherm. The SEM image presented highy geometrical particulates compatible with the expected for the Nb2O5 single synthesis, the image also presented unique SrTiO3@Nb2O5 spherical nanoparticles decorating the Nb2O5 surface. The X-rays diffractometry for the system SrTiO3@Nb2O5 exposed three distinct phases for the heterojunction. Two of these were related to The Nb2O5 stoichiometry a nanocrystalline phase and a H-Nb2O5 monoclinic array. One important factor to point out is the fact that Nb2O5 monoclinic arrays are generally achieved after the process of the synthesis due to heat treatments over 1.100 C. The TEM image for the system also corroborated the information from the XRD analysis evidencing the high compatibility of both crystalline lattices. The photocatalytic benchmark for the system SrTiO3@Nb2O5 when compared to SrTiO3 single particles demonstrated a higher capability of degradation on the Rhodamine B dye. With these results it has been clear that the use of multilayered oxides in a core-shell like system can contribute to the performance of advanced oxidative processes into the electrolysis of the water. | 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 | Ciência e engenharia de materiais | pt_BR |
dc.subject | Oxido de nióbio | pt_BR |
dc.subject | Nanotecnologia | pt_BR |
dc.subject | Fotocatálise heterogênea | pt_BR |
dc.subject | Niobium oxide | pt_BR |
dc.subject | Nanotechnology | pt_BR |
dc.subject | Heterogeneous photocatalysis | pt_BR |
dc.title | SrTiO3@Nb2O5 produzido por síntese solvotérmica assistida por micro-ondas para degradação de corantes têxteis | pt_BR |
dc.type | masterThesis | pt_BR |
dc.contributor.authorLattes | http://lattes.cnpq.br/1311805835146325 | pt_BR |
dc.contributor.advisorLattes | http://lattes.cnpq.br/9580926101229239 | pt_BR |
dc.description.resumo | A indústria têxtil representa um importante seguimento da economia que além de empregar uma grande massa de trabalhadores desenvolve produtos de grande importância no cotidiano da sociedade. Dessa maneira, torna-se evidente que tamanha produção possa trazer consigo impactos profundos ao meio ambiente. Por exemplo, para a produção de 1kg de tecido fazem-se necessários mais de 100 L de água. Das diversas técnicas capazes de desativar os grupos cromóforos presentes nos corantes têxteis a fotocatálise destaca-se pela alta capacidade de quebra das moléculas da água gerando radicais altamente oxidativos (como os íons OH) capazes de descolorirem rapidamente os corantes dispersos nesse meio. Neste trabalho foram estudadas as características do semicondutor SrTiO3@Nb2O5, uma heterojunção entre dois importantes óxidos cerâmicos, que embora ordenados em grupos cristalográficos bem distintos apresentam parâmetros de rede compatíveis em pelo menos 1 plano cristalográfico. A síntese do sistema SrTiO3@Nb2O5 foi realizada através do método síntese solvotérmica assistida por micro-ondas, em que uma solução composta por nano partículas de SrTiO3 e precursores necessários para a formação de Nb2O5 foi aquecida a uma taxa de 5 C.min1 até atingir a temperatura de 130 C, permanecendo nessa isoterma por 30 minutos. A imagens de Micoscopia eletrônica de Varredura evidenciaram particulados bastantes geométricos, compatíveis com os esperados para amostras puras de Nb2O5, com a presença de granulados esféricos de SrTiO3 em sua superfície. A difratometria de raios x para o sistema SrTiO3@Nb2O5 apresentou ordenamentos de fases, tanto nanocristalino, quanto cristalinos em que houve formação da fase monoclínica H-Nb2O5 que via de regra somente é estruturada por processos de tratamento térmico em temperaturas na faixa de 1.100 C após o processo de síntese; a microscopia de transmissão para sistema corroborou os resultados apresentados pelo difratograma de raios x evidenciando a alta compatibilidade entre esses dois óxidos cerâmicos. O ensaio fotocatalítico do sistema SrTiO3@Nb2O5 quando comparado ao realizado para o semicondutor SrTiO3 demonstrou uma maior capacidade de degradação do corante Rodamina B; demonstrando, assim, que a utilização do sistema de óxidos cerâmicos pode contribuir muito para a performance de processos oxidativos em meio aquoso. | pt_BR |
dc.publisher.department | Centro de Desenvolvimento Tecnológico | pt_BR |
dc.publisher.program | Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais | pt_BR |
dc.publisher.initials | UFPel | pt_BR |
dc.subject.cnpq | CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA | pt_BR |
dc.publisher.country | Brasil | pt_BR |
dc.contributor.advisor1 | Ratmann, Cristiane Wienke Raubach |
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