Nanotubos de TiO2 têm sido amplamente empregados em fotocatálise, pois a sua alta área superficial trouxe benefícios, dentre eles as facilidades de reação/interação as quais ocorrem principalmente na superfície do catalisador e dependem fortemente da medida de área superficial do material. Os nanotubos de titânio foram sintetizados hidrotermicamente à temperatura de 140 °C em autoclaves de aço inoxidável revestidas com politetrafluoretileno e caracterizados por meio de difração de raios X, medida de área superficial e volume de poros, microscopia eletrônica de transmissão e análise térmica. A determinação da energia do “band gap” foi realizada por espectroscopia molecular de refletância difusa. Foi estudado o efeito dos tratamentos pós síntese (pH da lavagem e temperatura de calcinação) na morfologia dos catalisadores, na energia do “band gap” e na sua atividade fotocatalítica. Para avaliação da atividade fotocatalítica dos nanotubos de TiO2 foi empregada a reação de decomposição do corante rodamina B em solução aquosa. Os resultados mostraram que quanto mais ácido o pH de lavagem e quanto mais alta a temperatura de calcinação menores foram os valores da energia de “band gap” e consequentemente maior a atividade catalítica. / TiO2 nanotubes have been widely used in photocatalysis once their high surface area had brought benefits, among them the ease of reaction / interaction which occur mainly on the catalyst surface and depend strongly on the surface area measurement of the material. The nanotubes of titanium were synthesized hydrothermally at 140 ° C in stainless steel autoclaves lined with polytetrafluoroethylene and characterized by X-ray diffraction, surface area measurement and pore volume, transmission electron microscopy and thermal analysis. The determination of the band gap energy was performed by molecular spectroscopy of diffuse reflectance. The effect of post synthesis treatment (pH of washing and calcination temperature) on the morphology of the catalysts, the band gap energy and the photocatalytic activity was studied. To evaluate the photocatalytic activity of TiO2 nanotubes were employed the reaction of decomposition of rhodamine B in aqueous solution. The results showed that the more acidic the pH of washing and the higher the calcination temperature the lower the values of the band gap energy and consequently the higher the catalytic activity.

O dióxido de titânio (TiO2) é um dos principais semicondutores empregados em fotocatálise. No presente trabalho o propóxido de titânio foi empregado como precursor na formação de fibras nanoestruturadas de óxido de titânio utilizando-se a técnica electrospinning. Para a realização deste processo utilizou-se uma solução contendo 2,5 ml de propóxido de titânio, 2,0 ml de ácido acético e 5 ml de solução alcoólica de polivinilpirrolidona (10%). Como parâmetros processuais utilizou-se uma distância entre a ponta do capilar e o coletor de 12 cm, a tensão aplicada foi de 13,5 kV, o fluxo foi controlado por uma bomba de infusão (1,8 mL/h) e as fibras foram coletadas durante 30 minutos. As fibras assim obtidas foram então, tratadas termicamente até a temperatura de 800 °C, a uma taxa de aquecimento de 1,4 °C/h, a fim de promover a formação do óxido de titânio. Os materiais sintetizados foram caracterizados visando a determinação das fases presentes, tamanho de cristalito, morfologia, determinação da energia de band gap, grupos funcionais e, a avaliação da atividade fotocatalítica. As fibras nanoestruturadas de TiO2 tratadas a temperatura de 650 °C demonstraram serem mais eficientes na degradação do corante alaranjado de metila, portanto apresentaram maior fotoatividade, devido a presença da fase anatase. As fibras nanoestruturadas de TiO2 tratadas acima de 700 °C apresentaram além da fase anatase a formação da fase rutilo o que levou a uma redução na fotoatividade deste material. / Titanium dioxide is a compound widely used as a semiconductor photocatalyst. In the present work titanium propoxide was used as the precursor in the formation of nanostructured TiO2 fibers using the electrospinning process. During the electrospinning process it was used a solution containing 2.5 ml of titanium propoxide (TiP), 2.0 ml of acetic acid and 5 ml of an alcoholic solution of polivinilpirrolidone (PVP). As processual parameters the distance to the collector was fixed at 12 cm, the applied voltage was 13.5 kV, the flow was controlled by an infusion pump (1.8 mL/h) and the fibers were collected during 30 minutes. The fibers were then heat treated up to 800 °C at a heating rate of 1.4 °C/h. The synthesized materials were characterized in order to determine the phases present, crystallite size, and morphology. It was determined the band gap energy, the presence of functional groups and the photocatalytic activity. The nanostructured TiO2 fibers treated at 650 °C proved to be more efficient in the degradation of methyl orange dye, and thus have higher photoactivity, mainly due to the presence of the anatase phase. The nanostructured fibers treated above 700 °C presented the formation of anatase rutile phases which cause a reduction in the photoactivity of these fibers.

Orientador: Wilson de Figueiredo Jardim / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil / Made available in DSpace on 2018-07-23T00:26:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Teixeira_ClaudiaPolideAlmeidaBarea_M.pdf: 9065840 bytes, checksum: c53b8d2d7e688d687aaa3f08ed329396 (MD5) Previous issue date: 1997 / Resumo: Neste trabalho, o processo fotocatalítico foi estudado utilizando-se reatores anelares em fluxo ascendente, empregando dióxido de titânio suportado como catalisador. Na primeira parte do trabalho, utilizando fenol como composto teste, verificou-se o efeito de alguns parâmetros que influenciamo processo de degradação fotocatalítica: a fotólise do fenol causada pelas lâmpadas luz negra e germicida, a sua evaporação durante os experimentos de degradação, a diferença entre o catalisador na forma suportada e em suspensão, a variação das vazões de ar e da solução no processo, comportamento do sistema para operação com passagem única e a adição de HzOz à solução de fenol. Os resultados mostraram que a fotólise causada pela lâmpada germicida (cerca de 10 %) é maior que a causada pela luz negra (cerca de 2 %) e o efeito da evaporação é mínimo, podendo ser desprezado. Embora os resultados tenham apontado que o reator empregando o catalisador em suspensão seja mais eficiente do que na forma suportada, sabe-se que esta é mais vantajosa devido à facilidade de operação e manuseio, além da redução no custo do processo. Portanto, neste trabalho, os experimentos subsequentes foram realizados utilizando o reator na forma suportada. Os resultados mostraram que a adição de ar numa vazão de 300 mL min-I, numa vazão de solução em tomo de 110 mL min-Ipara os sistemas em recirculação, com um tempo de detenção hidráulico de 119 min para os sistemas com passagem única para os reatores 1 e 2 (diâmetros de 3,3 e 7,0 cm, respectivamente) e com adição de HzOznuma concentração de 35 mmol L-I pw:a [COT] = 15 mgC L-I são condições otimizadas para este processo. Desta forma, utilizando as condições descritas anteriormente, na segunda parte do trabalho foi feita uma bateria de ensaios, na qual variou-se a fonte luminosa (lâmpada germicida e luz negra), a concentração da solução de fenol ([COT] = 15, 50 e 100 mgC L-I), a forma de operação do reator (com passagem única ou em recirculação), a geometria do reator (pelo aumento do diâmetro do reator) e a presença de HzOz.Os parâmetros determinados nesta etapa foram a taxa de degradação, que representa a velocidade com que o composto orgânico é mineralizado, o rendimento quântico, o consumo energético, a ordem das reações e o tempo de meia-vida. Os resultados mostraram que o experimento no qual obteve-se o melhor desempenho foi o da solução de fenol com [COT] = 100 mgC L-I, na presença de peróxido de hidrogênio, utilizando o reator 2, operando na forma de passagem única e com a lâmpada germicida, onde observou-se a maior taxa de degradação (36,83 mgC h-I) com um dos menores consumos energéticos (65 kWh m-3).Finalizando, o sistema fotocatalítico foi também testado para tric1oroetileno,obtendo-se uma taxa de degradação de 11,06 mgC h-I e um consumo energético de 7,8 kWh m-3nas soluções contendo 20 mgC L-I / Abstract: In this work, the photocatalytic process was studied by using an anular up flow reactors and supported titanium dioxide as catalyst. In the first part of the work, the effect of some parameters that influence the process of photocatalytic degradation, using phenol as model compound, was studied: the photolysis of phenol exposed to black and germicide lamps, the evaporation during the degradation experiments, the difference between supported and slurry catalyst, flow and different concentration in the process, the behaviour of the system with single pass and the adition of H2O2to the solution of phenol. The results showed tOOtthe photolysis caused by the germicide lamp (about 10 %) is higher than the one observed for black light (about 2 %) and the effect of the evaporation can be neglected. Although the results showed tOOtthe reactor using the catalyst in suspension is more efficient than the supported form, it is known tOOtthis form is more advantageous due the facilityof operation and handling, besides the reduction in costs. Therefore, in this work, subsequent experiments were carried out by using the reactor in the supported formo. The results showed tOOtbubbling air at 300 mL min-I,keeping the flow rate around of 110 mL min-I in recirculation, retention time of 119 min in a single pass system reactors 1 e 2 (diameters of 3,3 e 7,0 cm, respectively) and the addition ofH2O2 in a concentration of35 mmol L-I to [COT] = 15mgCL-I are the optimized conditions to this processoUsing these conditions, in the second part ofthe work, a series of experiments was made, in which the irradiation source (germicide and black light lamps), the concentration of phenol ([COT] = 15, 50 e 100 mgC L-I), the way of operation of the reactor (single pass or recirculation), the geometry ofthe reactor (by increasing the diameter ofthe reactor) and the presence of hydogen peroxide were evaluated. The parameters determinated in this part of the work were the rate of degradation, tOOtmeans the velocity tOOtthe organic compound is mineralized, the quantum yield, the energy consuption, the order of the reactions and the half time. The results showed tOOtthe best performance was obtained using a solution with initial concentration of phenol of [COT] = 100 mgC L-I, in the presence of hydrogen peroxide, using the reactor 2, operating in the form of single pass and with the germicide lamp, where the highest rate of degradation (36,83 mgC h-I)was observed, with lowest energy consuption (65 kWh ni / Mestrado / Saneamento e Ambiente / Mestre em Engenharia Civil

Orientador: Wilson de Figueiredo Jardim / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica / Made available in DSpace on 2018-07-26T11:37:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Canela_MariaCristina_D.pdf: 4920160 bytes, checksum: 9fd9d045dce0f2af060ec7f3b5c9e1e8 (MD5) Previous issue date: 1999 / Doutorado

Orientador: Wilson de Figueiredo Jardim / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica / Made available in DSpace on 2018-07-24T23:44:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ziolli_RobertaLourenco_D.pdf: 3608991 bytes, checksum: c1fdb4d2e21ffd7b993b70021f6a3a0c (MD5) Previous issue date: 1999 / Doutorado

Este trabalho apresenta uma proposta de síntese de fotocatalisadores à base de titânia para fotodegradação dos antibióticos sulfametoxazol (SMX), ciprofloxacino (CIP) e norfloxacino (NOR). As sínteses foram realizadas utilizando suportes comerciais (sílica, alumina, óxido de magnésio e zeólita NaY), suportes modificados à base de sílica modificada com Al, Mo, W e Cr, e suportes modificados com Sn, a fim de de aumentar o espectro de absorção da radiação solar e promover uma maior interação entre catalisador e analito. Os sólidos foram caracterizados por diversas técnicas de caracterização elementar, estrutural, textural e morfológica: microscopia eletrônica de varredura com espectroscopia de emissão de raios X por dispersão de energia (SEM-EDX), difratometria de raios X (XRD), espectroscopia de refletância difusa no ultraviota-visível (DRS), potencial zeta, adsorção de nitrogênio, espalhamento de raios X a baixo ângulo (SAXS), espectroscopia no infravermelho (FT-IR) e espectroscopia fotoeletrônica de raios X (XPS). Em testes iniciais de degradação, os melhores resultados apresentados foram dos sólidos TiAl2O3 e SnTi-TiMoSiO2, atingindo respectivamente 84 e 71 % de degradação de SMX em água durante 60 minutos. Nos experimentos subsequentes, o sólido TiAl2O3 apresentou degradação de 100 % em água nos tempos de 20 minutos para os antibióticos CIP e NOR e 30 minutos para o SMX, e em efluente esses tempos foram para 60 e 90 minutos, respectivamente. O sólido SnTi-TiMoSiO2 apresentou 100 % de degradação em água para os antibióticos CIP e NOR em 120 minutos e em 60 minutos para o SMX, e a total degradação em efluente se deu em 60 minutos para CIP e NOR e em 90 minutos para o SMX. Em experimento utilizando a radiação solar como fonte luminosa, o sólido TiAl2O3 promoveu degradação total dos três antibióticos em apenas 15 minutos. O sólido SnTi-TiMoSiO2 possibilitou degradação de 100 % dos antibióticos CIP e NOR em 120 minutos e 70 % do SMX em 240 minutos. Avaliando a reutilização dos sólidos, TiAl2O3 apresentou degradação de 100% nos 5 ciclos de reutilização e o sólido SnTi-TiMoSiO2 apresentou degradação muito próxima de 100 %. / This study proposes a synthesis of photocatalysts based on titanium dioxide to photodegrade the antibiotics sulfamethoxazole (SMX), ciprofloxacin (CIP) and norfloxacin (NOR). The synthesis were performed using commercial supports as silica, alumina, magnesium oxide and NaY zeolite, modified supports with aluminum, molybdenum, tungsten and chromium, and modified surfaces with tin, in order to red shift the solar absorption spectrum and promote a major interaction between catalyst and analyte. The solids were characterized by many techniques of elemental, structural, textural and morphological characterization such as scanning electron microscopy/energy dispersive X ray spectroscopy (SEM-EDX), X ray diffraction (XRD), diffuse reflectance spectroscopy in ultraviolet-visible (DRS), zeta potential, nitrogen adsorption, small angle X ray scattering (SAXS), infrared spectroscopy (FT-IR) and X ray photoelectron spectroscopy (XPS). In the screening experiments the best results were found for TiAl2O3 and SnTi-TiMoSiO2 solids, reaching 84 % and 71 % of degradation of SMX, respectively, in pure water during 60 minutes. In subsequent experiments, TiAl2O3 alowed degradation of 100 % in pure water after 20 minutes of the antibiotics CIP e NOR and after 30 minutes of SMX, and in wastewater these degradation times shifted to 60 and 90 minutes, respectively. The solid SnTi-TiMoSiO2 showed 100 % degradation in pure water to antibiotics CIP and NOR in 120 minutes and 60 minutes for SMX, and total degradation in wastewater after 60 minutes for CIP and NOR and 90 minutes for SMX. The experiments using solar radiation as light source, TiAl2O3 presented total degradation of the three antibiotics in only 15 minutes, though the solid SnTi-TiMoSiO2 presented degradation of 100 % of CIP and NOR in 120 minutes and 70 % of SMX in 240 minutes. Evaluating the reuse of the photocatalysts, TiAl2O3 presented total degradation in all of 5 cycles of reusing and SnTi-TiMoSiO2 presented degradation very close to 100 %.

Este trabalho investigou a síntese e utilização de nanotubos de TiO2 como fotocatalisador na esterificação de ácidos graxos para a produção de biodiesel. Para tanto, foram sintetizados TiO2 pelo método hidrotérmico convencional e pelo método hidrotérmico assistido por micro-ondas, partindo de TiO2 comercial (P25 da Evonik) em solução concentrada de NaOH. Na síntese pelo método hidrotérmico convencional, utilizou-se uma autoclave de aço inoxidável revestida com teflon. As temperaturas investigadas foram 110°C e 130ºC, e o tempo de reação em 20h e 48h. A síntese hidrotérmica assistida por micro-ondas foi realizada em um sistema de digestão por micro-ondas em frascos com revestimento interno de teflon. As reações foram programadas a 400 W de potência nas temperaturas de 110°C, 130°C e 150°C, com tempos de reação de 1,5h e 3h. O tratamento pós-reação dos nanotubos consistiu no ajuste de pH, variando de 4 a 10, e no tratamento térmico a 450°C por 1 hora. Os nanotubos de TiO2 foram caracterizados quanto a sua cristalinidade, morfologia, área superficial, adsorção e atividade fotocatalítica. Para os experimentos de esterificação, avaliou-se as melhores condições de reação, como concentração do catalisador P25 (5, 10, 15 e 20% m/m) e razão molar metanol:ácido oleico (3:1, 6:1, 9:1 e 12:1). As melhores condições experimentais foram obtidas na concentração de 15% (m/m) de catalisador e razão 3:1 metanol:ácido oleico. Os nanotubos de TiO2 mostraram propriedades de fotocatalisador e de adsorvente, dependendo do adsorvato. As amostras de nanotubos de TiO2 que apresentaram maior eficiência fotocatalítica foram as produzidas pelo método hidrotérmico assistido por micro-ondas. Esse resultado pode ser associado à maior área superficial dos nanotubos de TiO2 assim produzidos. / This study investigates the synthesis and use of TiO2 nanoparticles as photocatalysts in the esterification of fatty acids for biodiesel production. Therefore, TiO2 were synthesized by conventional hydrothermal method and the microwave- assisted hydrothermal method, starting from commercial TiO2 (P25 Evonik) in concentrated NaOH solution. For the synthesis by the conventional hydrothermal method, we used a stainless steel autoclave lined with Teflon. The investigated temperatures were 110°C and 130°C, and the reaction times were 20 h and 48 h. The microwave-assisted hydrothermal synthesis was carried out in a microwave digestion system using vials with an inner lining of Teflon. The reactions were programmed at 400 W of power at temperatures of 110°C, 130°C, and 150°C, with reaction times of 1.5 h and 3 h. The post-reaction treatment of the nanotubes consisted of pH adjustment, ranging from 4 to 10, and calcining at 450°C for 1 hour. The nanotubes were characterized by crystallinity, morphology, surface area, adsorption, and photocatalytic activity. For the esterification experiments, we evaluated the best reaction conditions, such as P25 catalyst concentration (5, 10, 15, or 20% w/w) and methanol:oleic acid ratio (3:1, 6:1, 9:1, or 12:1). Fifteen percent catalyst and a 3:1 ratio of methanol:oleic acid were optimal for this reaction. The nanotubes had photocatalytic and adsorbent properties, depending on the adsorbate. The nanotube samples producted by the microwave-assisted hydrothermal method had the best photocatalytic efficiency. This result may be associated with higher surface area of these produced TiO2 nanotubes.

O objetivo deste estudo é desenvolver e caracterizar as propriedades eletrônicas, estruturais e fotocatalíticas do ZnO micro e nano estruturado. As amostras foram preparadas pela reação de hidrólise do Zn2+ em meio aquoso ou em n-pentanol. Foi investigado o efeito do tratamento térmico e da introdução de Ag na atividade fotocatalítica do ZnO frente à degradação do azul de metileno. Foram utilizadas as técnicas de DRX (Difração de raios-X), MEV (Microscopia Eletrônica de Varredura), MET (microscopia Eletrônica de Transmissão) e EXAFS (do inglês: Extended X-ray Absorption Fine Structure) como técnicas de caracterização. O método BET também foi utilizado para caracterizar a área específica das amostras. Foi observado que a morfologia e o tamanho das partículas de ZnO são bastante afetados pelas condições de síntese. A prata não exerceu influência na atividade fotocatalítica do ZnO. A atividade fotocatalítica foi influenciada pela área especifica das amostras de ZnO. O tratamento térmico das amostras conduziu a um aumento da atividade fotocatalítica das amostras que foram sintetizadas com poliacrilamida. / The aim of this study is to develop and characterize the electronic, structural and photocatalytic properties of micro and nanostructured ZnO. The samples were prepared by the Zn+2 hydrolysis reaction in aqueous or in n-pentanol medium. The effect of thermal annealing and the Ag introduction in ZnO was investigated toward the photocatalytic activity to methylene blue decomposition. XRD (X-ray Diffraction), SEM (Scanning Electron Microscopy), TEM (Transmission Electron Microscopy), EXAFS (Extended X-ray Absorption Fine Structure) were used as characterization techniques. The BET method was used to obtain the surface area of the samples. It was observed that the morphology and size of the ZnO particles are strongly affected by the synthesis conditions. It was observed that the presence of Ag did not have any effect in the photocatalytic activity. However, the ZnO surface area was the dominant effect. The thermal annealing improved the photocatalytic activity of the samples that were prepared in the presence of polyacrylamide.

No presente estudo, casca de arroz submetida à calcinação e lixívia ácida, crisotila na forma natural e após lixívia ácida, uma sílica oriunda de rejeito e papel alumínio foram utilizados com fontes de silício e alumínio na síntese da zeólita A. Para fins comparativos, sílica pirogênica comercial também foi empregada como fonte de silício. As matérias-primas, bem como os produtos obtidos, foram caracterizados por um conjunto de técnicas espectroscópicas, térmicas, eletroquímicas, volumétricas e microscópicas, a saber: Difratometria de raios-X (XRD), espectroscopia fotoeletrônica de Raios-X (XPS), espectroscopia molecular de absorção no infravermelho com Transformada de Fourier (FTIR), espectroscopia de reflectância difusa no infravermelho com Transformada de Fourier (DRIFTS), adsorção de nitrogênio, análise termogravimétrica (TGA), espectroscopia de reflectância difusa no ultravioleta-visível (DRS), microscopia de força atômica (AFM), microscopia eletrônica de varredura (SEM), microscopia eletrônica de varredura com espectroscopia de emissão de Raios-X por dispersão de energia (SEM-EDX) e voltametria cíclica diferencial (DPV). Os parâmetros de síntese avaliados foram: (i) natureza da fonte de silício e alumínio; (ii) tempo de cristalização; (iii) razões molares Si/Al no gel de síntese e (iv) influência da agitação na cristalização. Excetuando a crisotila natural, para todas as demais situações, zeólita A com alta cristalinidade e pureza foi obtida. A zeólita A sintetizada a partir da crisotila lixiviada mostrou alta estabilidade estrutural por períodos mais longos de síntese. A variação da razão molar Si/Al levou à formação da zeólita Y pura, quando usada a casca de arroz calcinada a 600ºC como fonte de Si, e uma mistura de zeólita A e Y quando usada a crisotila lixiviada. Zeólitas A, com alta cristalinidade e com grandes tamanhos de grãos foram obtidas a partir da síntese usando sílica oriunda de rejeito, crisotila lixiviada e casca de arroz calcinada a 600ºC como fonte de silício e papel alumínio como fonte de alumínio. A degradação de corantes (azul de metileno, azul direto 71 e amarelo direto 8) e fármaco (paracetamol) foi avaliada para uma série de catalisadores suportados de titânia obtidos pela impregnação do TiCl4 em zeólitas, sintetizadas usando casca de arroz e crisotila como fonte de silício, submetidas posteriormente à calcinação. A titânia gerada apresenta-se na forma anatase. Atividade catalítica elevada foi observada para as amostras com 10% de Ti, apresentando atividade catalítica comparável àquela da titânia comercial (P25) após uma hora de irradiação com luz UV. Experimentos realizados com luz solar levou à decomposição de 92 % do corante azul de metileno. A atividade fotocatalítica de um catalisador de titânia suportada foi monitorada por vários ciclos, permanecendo constante até o quinto ciclo. / In the present study, alternative silicon and aluminum sources for zeolite A synthesis were exploited, namely: rice husk submitted to calcination and to acid leaching, chrysotile in its natural form and after acid leaching, silica from reject material and aluminum foil. For comparative reasons, commercial pyrogenic silica was also employed as a silicon source. Raw materials, as well as the corresponding resulting ones were characterized by a group of spectroscopical, thermal, electrochemical, volumetric and microscopy techniques, namely: X-ray Diffraction (XRD) spectrometry, X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), transmittance Fourier Transform infrared spectroscopy (FTIR), Diffuse reflectance infrared Fourier transform spectroscopy (DRIFTS), nitrogen adsorption, thermogravimetric analysis (TGA), ultraviolet-visible diffuse reflectance spectroscopy (DRS), atomic force microscopy (AFM), scanning electron microscopy (SEM), electron scanning microscopy combined with energy dispersive X-ray analysis (SEMEDX) and differential pulse voltammetry (DPV). For the zeolite synthesis, the evaluated parameters were: (i) nature of the silicon and aluminum sources; (ii) crystallization time; (iii) Si/Al molar ratio on the synthesis gel and (iv) influence of the stirring in the crystallization. Excepting for raw chrisotile, the other cases afforded the production of zeolite A with higy crystallinity and purity. The synthesized zeolite A started from the leached chrysotile showed high structural stability for longer periods of synthesis. Variation in Si/Al molar ratio led to the formation of the zeolite Y, which was pure when rice calcinated to 600ºC was employed as the source of silicon and, which resulted in a mixture of zeolite A and Y when used the leached crisotila. Zeolite A with high crystalinity and with big size grains were obtained in the case of using silica (reject), leached chrysotile and rice calcined at 600ºC as silicon source and aluminum foil as the source of aluminum. Degradation of dyes (methylene blue, direct blue 71 and yellow direct 8) and pharmaceutical (paracetamol) was evaluated by a series of in situ generated titania supported catalysts obtained from the impregnation of TiCl4 onto a series of zeolite, synthesized using rice husk and chrysotile as the silicon source, whice were later submitted to calcination. The resulting titania were in the form of anatase phase. The highest catalyst activity was reached with samples having 10 wt.% Ti, being comparable to that exhibited by commercial P25 after one hour of UV light exposition. Experiments carried out in natural sunlight reached 92% decomposition of the methylene blue dye. The catalyst activity of a supported titania catalyst was shown to be kept until five cycles.

Nesse trabalho, foi estudada a degradação fotocatalítica de formaldeído com simultânea geração de hidrogênio. Nanotubos (NTs) de TiO2 suportados em Ti foram produzidos por anodização e carregados com nanopartículas (NPs) de Au ou Pt pela técnica de sputtering foram usados como fotocatalisadores. Soluções aquosas de formaldeído foram mineralizadas usando NTs de TiO2 puros ou impregnados com NPs de metais nobres sob irradiação ultravioleta – visível. Foi observado um aumento na taxa de produção de H2 quando NPs de Au ou Pt foram depositadas sobre os NTs em comparação com os NTs puros. Sob as condições experimentais estudadas nesse trabalho, obteve-se um máximo de geração de hidrogênio em cerca de 0,033 μmol.cm-2.h-1 usando NTs TiO2 impregnados com NPs de Au em uma solução contend 40,33 g/L de formaldeído. Por último, mas não menos importante, hidrogênio também foi produzido utilizando uma solução de formaldeído 40,33 g/L e NTs impregnados com NPs de Au sob irradiação de luz visível ( ≥ 400 nm). Também foi construído um reator fotoeletroquímico para o estudo da geração de H2 usando NTs de TiO2 puros ou NTs de sensibilizados com pontos quânticos (PQs) de CdSe. PQs de CdSe foram sintetizados pelo método de injeção à quente. Medidas de fluorescência e UV-Vis mostraram a dependência dos PQs com o tempo de reação. Foram obtidos PQs de 2,3 nm a 3,5 nm. A estabilidade dos PQs foi estudada na presença de diferentes soluções de eletrólitos. Uma solução de eletrólito de 0,01 mol/L of Na2S/Na2SO3 evitou a degradação e oxidação dos PQs que manteve-se estável durante longos periodos de tempo de irradiação. Um máximo de fotocorrente de 4.5 μA e um fotopotencial de 0.10 V foram obtidos utilizando TiO2 NTs sensibilizados com PQs de CdSe como fotoeletrodo, mostrando ser um sistema com eficiente desempenho. Medidas espectroeletroquímicas mostraram a presença de fotocorrente apreciável nos comprimentos de onda de 440 nm, 480 nm e 560 nm. Foi possível demonstrar que pode-se produzir H2 pela degradação fotocatalitica de soluções aquosas contendo formaldeído usando NTs de TiO2 puros ou carregados com NPs de metais nobres. O H2 pode ser produzido usando irradiação UV ou visível. NTs de TiO2 sensibilizados com PQs de CdSe mostraram grande potencial para serem usados como fotoeletrodos para geração de hidrogênio para aplicações mais sofisticada. / In this work, the photocatalytic degradation of formaldehyde with simultaneous generation of hydrogen was studied. Supported TiO2 nanotubes (NTs) produced by anodization and loaded with Au or Pt nanoparticles (NPs) by sputtering technique were used as photocatalysts. Formaldehyde water solutions were mineralized using pure TiO2 NTs or loaded with noble metal NPs under ultraviolet-visible irradiation. It was observed an increase in the H2 production rate when Au or Pt NPs were deposited on the NTs compared to pure NTs. Under the experimental conditions studied here a maximum generation of hydrogen of about 0.033 μmol.cm-2.h-1 was obtained using TiO2 NTs loaded with Au NPs in a solution containing 40.33 g/L of formaldehyde. Last but not least, hydrogen was also produced using only visible light irradiation ( ≥ 400 nm) in a solution containing 40.33 g/L of formaldehyde and TiO2 NTs loaded with Au NPs. A photoelectrochemical reactor was set up for the study of hydrogen generation using pure TiO2 NTs or TiO2 NTs sensitized with CdSe quantum dots (QDs). CdSe QDs were synthesized by the Hot Injection Method. UV and fluorescence measurements showed a dependence of the size of the QDs on the reaction time. QDs from 2,3 nm to 3,5 nm were obtained. The stability of the QDs was studied in the presence of several electrolytic solutions. An electrolyte solution of 0,01 mol/L of Na2S/Na2SO3 avoided the degradation and oxidation of the QDs that remained stables during long period of irradiation time. A maximum photocurrent of 4.5 μA at a photopotential of 0.10 V was obtained using TiO2 NTs sensitized with CdSe QDs as photoelectrode showing the efficient performance of the system. Spectroelectrochemical measurements showed the presence of appreciable photocurrent at a wavelengths of 440 nm, 480 nm and 560 nm. In summary, it was possible to demonstrate that hydrogen can be produced by photocatalytic degradation of water solutions containing formaldehyde using pure TiO2 NTs or loaded with noble metal NPs. Hydrogen can be produced by using UV or visible irradiation. TiO2 NTs sensitized with CdSe QDs showed great potential to be used as photoelectrodes for hydrogen generation for more sophisticated applications.