Made available in DSpace on 2014-12-02T11:16:38Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-01-16Bitstream added on 2014-12-02T11:21:05Z : No. of bitstreams: 1 000775296_20150116.pdf: 449463 bytes, checksum: 43558585e6fb22e6d593a800fe0eebb0 (MD5) Bitstreams deleted on 2015-01-23T10:59:21Z: 000775296_20150116.pdf,Bitstream added on 2015-01-23T10:59:53Z : No. of bitstreams: 1 000775296.pdf: 2220721 bytes, checksum: 20bda960969f72c4be9130ed074b0799 (MD5) / O presente trabalho reporta os principais resultados obtidos na construção e caracterização de eletrodos de titânio recobertos com nanotubos de óxido de titânio modificados com nanopartículas de platina (TiO2/Pt) e eletrodos de cobre recobertos com nanopartículas de óxido de cobre (Cu/Cu2O) com vistas a sua aplicação na redução fotoeletrocatalítica de CO2 em meio aquoso e semicondutores em pó de CuNbO3-CuO, Cu0,85Zn0,15Nb2O6 e ZnNb2O6-Nb2O5 construídos e testados na redução fotocatalítica de CO2, com vistas a geração de produtos com maior valor agregado, tal como metanol. Os eletrodos TiO2/Pt e Cu/Cu2O foram construídos por meio de técnicas de eletroquímicas, enquanto que os semicondutores em pó CuNbO3-CuO, Cu0,85Zn0,15Nb2O6 e ZnNb2O6-Nb2O5 foram preparados utilizando a técnica de síntese por combustão e calcinação posterior. A redução fotoeletrocatalítica e fotocatalítica de CO2 não foi satisfatória sobre eletrodos de TiO2/Pt e semicondutor ZnNb2O6-Nb2O5, respectivamente. No entanto, o eletrodo de Cu/Cu2O apresentou grande eficiência na redução de CO2, atingindo 80% de remoção em meio de Na2CO3 0,3 mol L-1 pH 9 a +0,2 V, em solução tampão de NaHCO3/Na2CO3 0,1 mol L-1 pH 8, utilizando luz UV 125 W e potencial de +0,2 V mostrou uma reação praticamente seletiva para metanol, gerando 5,63 mmol L-1, correspondendo a 20% de conversão. Os semicondutores em pó CuNbO3-CuO e Cu0,85Zn0,15Nb2O6 também se mostraram bastante eficientes para a geração de metanol por redução de CO2 dissolvido em Na2CO3 0,1 mol L-1 pH8 utilizando luz visível de 450 W, chegando a formar 7,0 mmol L-1 e 3,2 mmol L-1 de metanol respectivamente. Os resultados obtidos neste trabalho mostram que ambas as técnicas podem ser empregadas para a redução do CO2, usando para isto os semicondutores Cu/Cu2O, CuNbO3-CuO e Cu0,85Zn0,15Nb2O6 e, poderia ser uma potencial alternativa para os problemas ambientais além de contribuir como fonte... / This present work reports the main results obtained with the construction and characterization of TiO2 nanotubes modified by platinum nanoparticle electrode (TiO2/Pt) and copper covered by copper oxide nanoparticles electrode (Cu/Cu2O) for application in the photoelectrocatalytic reduction of dissolved CO2 and CuNbO3-CuO, Cu0,85Zn0,15Nb2O6 and ZnNb2O6-Nb2O5 powders semiconductors constructed and applied in the photocatalytic reduction of dissolved CO2 for the generation of products with higher added value. The TiO2/Pt and Cu/Cu2O electrodes were prepared by electrochemical techniques, whereas the CuNbO3-CuO, Cu0,85Zn0,15Nb2O6 and ZnNb2O6-Nb2O5 powder semiconductors were prepared using the combustion synthesis technique and submitted to annealed. The CO2 reduction by photoelectrocatalysis and photocatalysis were not satisfactory when using the TiO2/Pt electrode and the ZnNb2O6-Nb2O5 semiconductor, respectively. However, the Cu/Cu2O electrode shows a high efficiency in the CO2 reduction obtaining 80% of removal in 0.3 mol L-1 Na2CO3 pH 9 and +0.2 V, and, it showed a practically selective reaction to methanol (producing 5.63 mmol L-1), corresponding to 20% of conversion at ambient of 0.1 mol L-1 NaHCO3/Na2CO3 butter solution pH 8, using UV light of 125 W and +0,2 V. The CuNbO3-CuO and Cu0,85Zn0,15Nb2O6 powder semiconductors also showed a good efficiency to the methanol formation throughout dissolved CO2 reduction in 0.1 mol L-1 Na2CO3 pH 8 using visible light of 450 W, and forming 7 mmol L-1 and 3.2 mmol L-1 of methanol, respectively. The results obtained in this work show that both techniques can be employed for the CO2 reduction, using for this the Cu/Cu2O, CuNbO3-CuO and Cu0,85Zn0,15Nb2O6 semiconductors, and it could be a potential alternative to the environmental problems and contribute as raw material source for the production of fuels, for instance.

Made available in DSpace on 2014-12-02T11:16:39Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-03-25Bitstream added on 2014-12-02T11:21:04Z : No. of bitstreams: 1 000773454.pdf: 4924956 bytes, checksum: 02d75baef0f2f594f53a30b850a17b92 (MD5) / Este trabalho se baseou na síntese de catalisadores de TiO2 modificados com cátions de nióbio estruturalmente através do método Pechini e superficialmente através da deposição de nióbio metálico por sputtering, caracterização destes catalisadores para verificar estas modificações, e a avaliação da atividade fotocatalítica na redução do CO2 a metanol e da descoloração de soluções do corante Rodamina-B. A modificação do TiO2 busca obter um aumento no tempo de recombinação do par elétron/buraco e consequentemente uma maior atividade fotocatalítica. A modificação em substituição do Ti4+ pelo Nb5+ visa promover a geração de níveis doadores de elétrons na estrutura cristalina e a modificação por deposição de nanopartículas de nióbio metálico por sputtering que atuarão como aceitadores de elétrons sobre a superfície dos catalisadores, modificações estas, que atuarão na redução do CO2. Partindo destas premissas, primeiramente foram sintetizados os catalisadores nas concentrações 0,0%; 0,5%; 1,0%; 2,5% (m/m) de nióbio, e posteriormente 5,0%; 10,0% e 20,0% (m/m) de nióbio através dos métodos citados. Os catalisadores obtidos foram caracterizados utilizando difratometria de Raios X (DRX - Rigaku Rint-2000), área de superfície SBET (B.E.T. - Micrometrics ASAP 2010), espectroscopia RAMAN (HORIBA-HR 800), FEG/SEM (JEOL modelo JSM-7500F) e XPS (UNI-SPECS UHV) para analisar as características da superfície. Após a caracterização, os catalisadores foram submetidos a dois ensaios fotocatalíticos. O primeiro para avaliar a ocorrência da redução de CO2 e o segundo visou avaliar a capacidade dos mesmos na descoloração oxidativa do corante Rodamina-B utilizando espectroscopia na região do UV-vis para obtenção dos resultados. Para verificar e quantificar a possível formação de radicais carbonila e álcool, cada amostra foi analisada por TOC (O.I. Analytical Aurora model 1030) e GC-FID... / This work was based on synthesis of TiO2 photocatalysts powders modified with Nb structurally by Pechini and superficially by metallic Nb depositing by sputtering, characterization of these photocatalysts powders to verify these changes, and evaluation of photocatalytic activity in the reduction of CO2 to methanol and decolorization of of dye rhodamine-B solutions. The TiO2 modification tries to achieve an increase in the recombination time of the electron-hole pair and hence a higher photocatalytic activity. The modification to replace Ti4+ by Nb5+ aims to promote the generation of donor levels of electrons in the crystal structure and modification for nanoparticles deposition of metallic Nb by sputtering to act as acceptor of electrons on the photocatalysts powders surface, changes them, who will serve in reducing CO2. Starting from these premises first photocatalysts powders were synthesized in the compositions of 0.0 %, 0.5 %, 1.0 %, 2.5 % (w/w) of Nb and subsequently 5.0% , 10.0 % and 20.0% (w/w) of Nb with the methods mentioned. The photocatalysts powders were characterized using X-ray diffraction (XRD-Rigaku Rint-2000) , surface area SBET (EST-Micrometrics ASAP 2010) , Raman spectroscopy (HORIBA HR-800 ) , FEG / SEM (JEOL JSM-7500F) and XPS (UNI-SPECS UHV) to analyze the surface characteristics. After characterizing the photocatalysts poder underwent two photocatalytic tests. The first to assess the occurrence of CO2 reduction and the second aimed at evaluating the capacity in the oxidative bleaching of the dye rhodamine-B using spectroscopy in the UV-vis region to obtain the results. To verify and quantify the possible formation of carbonyl and alcohol radicals, each sample was analyzed for TOC (Aurora Analytical model HI 1030) and FID-GC (Varian CP- 3800). Through the techniques used for characterization of photocatalyst powders was observed that the predominant crystalline phase is anatase and Ti was replaced by Nb...

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:27:24Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2008-07-03Bitstream added on 2014-06-13T20:56:26Z : No. of bitstreams: 1 santos_abk_me_rcla.pdf: 898592 bytes, checksum: 145b1b2aa3a421612445dc751ad41452 (MD5) / Universidade Estadual Paulista (UNESP) / O tratamento adequado da água nas redes de abastecimento é de grande importância, para que doenças sejam evitadas. O processo tradicional mais utilizado para desinfecção de água é a cloração, porém esta vem causando sérios problemas, já que subprodutos são formados. Entre eles estão os trihalometanos, prejudiciais à saúde humana, por serem cancerígenos e mutagênicos. Busca-se então, métodos alternativos de desinfecção da água para abastecimento público. Processos Oxidativos Avançados (POAs) são as chamadas “tecnologias limpas” e vêm sendo estudados para este fim, pois consistem na produção de radicais altamente oxidantes, que provocam a morte de microrganismos, sem deixar resíduos na água. Dentre os POAs estão os processos fotocatalíticos, que através de luz UV e um eletrodo semicondutor, produzem radicais hidroxila, capazes de inativar uma série de microrganismos. No presente trabalho testamos o processo fotocatalítico, utilizando luz UV-A e eletrodos de TiO2 para verificar a eficiência da fotocatálise sobre a inativação das bactérias Escherichia coli e Staphylococcus aureus. Foi verificado que o processo é eficaz, sendo que sua eficiência pode ser significativamente melhorada quando o eletrodo é dopado com íons prata (aceptor de elétrons), promovendo a desinfecção total da água / The disinfection of water has great importance because illnesses transmitted by water are prevented by killing of pathogenic microorganisms. The traditional process used for water disinfection is the chlorination. However, the chlorination produces some problems when chlorine reacts with organic matters forming trialomethanes. They are harmful to the health human and are carcinogenic and mutagenic. Thus, alternative methods for water disinfection such as: the advanced oxidative processes (AOP), such as the photocatalytic can be considered a “clean technology” because it consists of the highly oxidative substances like the hydroxyl radicals that provoke the death of microorganisms without leaving chemicals residues in the water. In the present work we tested the photocatalytic process using thermal TiO2 electrodes that works a semiconductor surface to producing hydroxyl radicals when UV light incises on the surface. The radical are capable to inactivate many kinds of microorganisms. We tested two bacteria, Staphylococcus aureus and Escherichia coli. It was verified that the process is efficient to kill bacteria and its efficiency can significantly be improved when the electrode was doped with silver ions (aceptor of electrons) promoting a total disinfection of water

Resumo: Esse estudo investigou a cinética de coagulação floculação do TiO2 em suspensão aquosa de baixa força iônica (água destilada)e força iônica média (água de abastecime to público),em função do pH e da adição de sulfato de alumínio. A coagulação floculação do TiO2 ocorre quando o pH é ajustado próximo ao pH do potencial isoelétrico, pela compressão da camada de difusão ou pela adsorção hidrólise com íons Al 3+ . Em suspensões de TiO2 com baixa força iônica,a coagulação ocorre a um determinado pH (4,0 e 7,0), uma vez que ele depende basicamente da superfície do óxido. Com adição de um coadjuvante de sedimentação (por ex. sulfato de alumínio), a qual a força iônica é alta,a coagulação floculação ocorre muito rápido. O tempo de decantação do material em suspensão foi de 2:00 h, foi comparada a cinética de sedimentação da decantação simples com a realizada em Jar Test sob a influência de agitação rápida (eletrocinético) e lenta (ortocinético) antes de permitir a sedimentação. O melhor desempenho foi em Jar Test,turbidez final de 10 NTU. / Abstract: This study investigated the coagulation-flocculation kinetics of TiO2 in an aqueous Suspension of low-strength ionic solution (distilled water) and a medium strength ionic solution (tap water) as a function of pH and of the addition of aluminum sulfate. Coagulation-flocculation of TiO2 occurs when the pH is adjusted close to the isoelectric potential (iep), by compression of the diffusion layer or by adsorption-hydrolysis with Al 3+ ions. In TiO2 suspensions with low electric strength,coagulation takes place at certain pH (4,0 a d 7,0) since it depends basically on the oxide surface.With the addition of sedimentation aid (e.g.,aluminum sulfate), in which the ionic strength is high, coagulation-flocculation, takes place very fast. The decantation time of the material in suspension was of 2h. The sedimentation kinetic of the simple decantation was compared to that carried out in Jar Test under influence of fast stirring (electrokinetic) and slow stirring (ortokinetic) before sedimentation set up.The best performance was in Jar Test,final turbidez of 10 NTU. / Orientador: Ariovaldo de Oliveira Florentino / Coorientador: José Pedro Serra Valente / Banca: Pedro Magalhães Padilha / Banca: Cassio Luis Fernandes de Oliveira / O Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia de Materiais, PosMat, tem caráter institucional e integra as atividades de pesquisa em materiais de diversos campi da Unesp / Mestre

Orientador: Leinig Antonio Perazolli / Co-orientador: Ossamu Hojo / Banca: Leandro Martins / Banca: Marcelo Henrique Armoa / Resumo: Este trabalho se baseou na síntese de catalisadores de TiO2 modificados com cátions de nióbio estruturalmente através do método Pechini e superficialmente através da deposição de nióbio metálico por sputtering, caracterização destes catalisadores para verificar estas modificações, e a avaliação da atividade fotocatalítica na redução do CO2 a metanol e da descoloração de soluções do corante Rodamina-B. A modificação do TiO2 busca obter um aumento no tempo de recombinação do par elétron/buraco e consequentemente uma maior atividade fotocatalítica. A modificação em substituição do Ti4+ pelo Nb5+ visa promover a geração de níveis doadores de elétrons na estrutura cristalina e a modificação por deposição de nanopartículas de nióbio metálico por sputtering que atuarão como aceitadores de elétrons sobre a superfície dos catalisadores, modificações estas, que atuarão na redução do CO2. Partindo destas premissas, primeiramente foram sintetizados os catalisadores nas concentrações 0,0%; 0,5%; 1,0%; 2,5% (m/m) de nióbio, e posteriormente 5,0%; 10,0% e 20,0% (m/m) de nióbio através dos métodos citados. Os catalisadores obtidos foram caracterizados utilizando difratometria de Raios X (DRX - Rigaku Rint-2000), área de superfície SBET (B.E.T. - Micrometrics ASAP 2010), espectroscopia RAMAN (HORIBA-HR 800), FEG/SEM (JEOL modelo JSM-7500F) e XPS (UNI-SPECS UHV) para analisar as características da superfície. Após a caracterização, os catalisadores foram submetidos a dois ensaios fotocatalíticos. O primeiro para avaliar a ocorrência da redução de CO2 e o segundo visou avaliar a capacidade dos mesmos na descoloração oxidativa do corante Rodamina-B utilizando espectroscopia na região do UV-vis para obtenção dos resultados. Para verificar e quantificar a possível formação de radicais carbonila e álcool, cada amostra foi analisada por TOC (O.I. Analytical Aurora model 1030) e GC-FID... / Abstract: This work was based on synthesis of TiO2 photocatalysts powders modified with Nb structurally by Pechini and superficially by metallic Nb depositing by sputtering, characterization of these photocatalysts powders to verify these changes, and evaluation of photocatalytic activity in the reduction of CO2 to methanol and decolorization of of dye rhodamine-B solutions. The TiO2 modification tries to achieve an increase in the recombination time of the electron-hole pair and hence a higher photocatalytic activity. The modification to replace Ti4+ by Nb5+ aims to promote the generation of donor levels of electrons in the crystal structure and modification for nanoparticles deposition of metallic Nb by sputtering to act as acceptor of electrons on the photocatalysts powders surface, changes them, who will serve in reducing CO2. Starting from these premises first photocatalysts powders were synthesized in the compositions of 0.0 %, 0.5 %, 1.0 %, 2.5 % (w/w) of Nb and subsequently 5.0% , 10.0 % and 20.0% (w/w) of Nb with the methods mentioned. The photocatalysts powders were characterized using X-ray diffraction (XRD-Rigaku Rint-2000) , surface area SBET (EST-Micrometrics ASAP 2010) , Raman spectroscopy (HORIBA HR-800 ) , FEG / SEM (JEOL JSM-7500F) and XPS (UNI-SPECS UHV) to analyze the surface characteristics. After characterizing the photocatalysts poder underwent two photocatalytic tests. The first to assess the occurrence of CO2 reduction and the second aimed at evaluating the capacity in the oxidative bleaching of the dye rhodamine-B using spectroscopy in the UV-vis region to obtain the results. To verify and quantify the possible formation of carbonyl and alcohol radicals, each sample was analyzed for TOC (Aurora Analytical model HI 1030) and FID-GC (Varian CP- 3800). Through the techniques used for characterization of photocatalyst powders was observed that the predominant crystalline phase is anatase and Ti was replaced by Nb... / Mestre

Orientador: Maria Aparecida Zagheti Bertochi / Co-orientador: Alberto Adriano Cavalheiro / Banca: Sônia Maria Zanetti / Banca: Diogo Pascoali Volanti / Banca: Talita Manzon Anselmo / Banca: Milady Renata Aparecida da Silva / Resumo: Este trabalho tem como principal objetivo obter nanoestruturas de titanato de sódio (Na2Ti6O13) puras e dopadas usando o método hidrotermal assistido por micro-ondas, visando aplicação fotocatalítica na descoloração do corante rodamina B. No processo de síntese hidrotérmica os parâmetros potência de irradiação de micro-ondas (450W), volume de solução (50 mL), concentração de TiO2 (~0,5 g) e NaOH (10 M) foram mantidos fixos. Na primeira etapa do trabalho utilizou-se o TiO2 (anatase) comercial como precursor para a formação dos nanotubos. Nesta etapa foi avaliado o efeito da temperatura e do tempo de reação nas características do produto formado. A faixa de temperatura usada para a obtenção dos nanotubos foi de 130 a 200 °C enquanto que o tempo de reação variou de 0,5 a 4h. Em todas as sínteses o produto formado foi o titanato de sódio (Na2Ti6O13) identificado pela presença de picos em 2θ iguais a 10, 24, 28, 48°, quando analisados por difratometria de raios X, DRX. Por análises de microscopia eletrônica de varredura de alta resolução, MEV, observou-se a morfologia de nanoestruturas 1D, que pelas imagens de microscopia de transmissão, MET, associada a análise de área superficial (BET), da ordem de 300 - 400 m2 g-1, ficou evidenciado serem nanotubos. Todas as amostras, preparadas nesta etapa, apresentaram atividade na descoloração da rodamina B, com destaque para as obtida a 130 °C por 3 h e 180 °C por 1 h. A caracterização óptica destas amostras indicou emissão na região visível dos espectros de fotoluminescência, principalmente no azul (proporção relativa de 3 a 7%), e também emissão no verde maior ou igual a do laranja. Também foi usado o isopropóxido de titânio como precursor, mantendo-se todas as condições da primeira etapa, obtendo-se amostras com os mesmos perfis estruturais e ópticos, as quais também se mostraram ativas ... / Abstract: This work aims to obtain sodium titanate nanostructures (Na2Ti6O13), pure and doped, using the microwave assisted hydrothermal method, aiming photocatalytic application in rhodamine B dye discoloration. In hydrothermal synthesis process, parameters such power microwave irradiation (450W), volume (50 mL), TiO2 concentration (~ 0.5 g) and NaOH (10 M) were kept fixed. In the first stage of this study TiO2 (anatase) commercial was used as a precursor for nanotubes formation. In this step, the effects of temperature and reaction time in the product characteristics. The temperature range used for obtaining the nanotubes was 130 to 200 ° C while the reaction time varied from 0.5 to 4 hours. In all syntheses the product formed was sodium titanate (Na2Ti6O13) identified by the presence of peaks at 2θ equal to 10, 24, 28, 48 °, when analyzed by X-ray diffraction, XRD. For high-resolution electron microscopic analysis, SEM, it was observed that the morphology of 1D nanostructures, which by transmission microscopy images, MET, associated surface area analysis (BET), in the range 300-400 m2 g-1, be evidenced nanotubes. All samples prepared at this stage, were active in the rhodamine B discoloration, and that obtained at 130 ° C for 3 h and 180 ° C for 1 h were better. The optical characteristics of these samples showed emission in the visible region of the photoluminescence spectra, particularly in the blue (relative proportion of 3 to 7%) and also green emission that was greater than or equal to orange. The titanium isopropoxide was also used as a precursor, keeping all the conditions established at the first stage, obtaining samples with the same structural and optical profiles, which were also active for photocatalysis. The nanotubes obtained were modified with silver, which was added to the precursor solution synthesis (dopant) or after synthesis (surface modifier). It has been found that the presence ... / Doutor

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:30:17Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2011-11-28Bitstream added on 2014-06-13T20:40:09Z : No. of bitstreams: 1 ingino_raj_me_araiq.pdf: 2361029 bytes, checksum: 2c11adc7a8fb7199ea06addc95fd0823 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Neste projeto foram obtidos pós fotocatalíticos de TiO2/SnO2 modificados com Ag2O, utilizando o método dos precursores poliméricos (Pechini). A composição dos óxidos foi TiO2(75%)/SnO2(25%) e o agente modificador Ag2O nas concentrações: 0,01, 0,05, 0,10, 0,50 e 1,00 mol%. Estes óxidos foram analisados utilizando difratometria de Raios X (análise da cristalinidade), área superficial (SBET – análise de area superficial), FEG/MEV (análise da morfologia das partículas), XPS (análise das interações atômicas na superfície) e espectroscopia de refletância difusa (no ultravioleta-visível - UV-Vis – análise do “band-gap” dos óxidos). As atividades fotocatalíticas foram medidas, utilizando um reator montado em nossos laboratórios, realizando a fotodecomposição de soluções de Rodamina B, catalisada pelos óxidos em estudo, em um estudo da descoloração proporcional que foi medida em um espectrofotômetro no comprimento de onda de 300 a 700nm. Os estudos de atividade fotocatalítica foram realizados tanto em lâmpada UV como na luz solar e os resultados foram semelhantes, ou seja, obteve-se um óxido com o mesmo comportamento na luz solar. Estes estudos foram realizados para comparar a mudança na atividade fotocatalítica ao variar a concentração do agente modificador (Ag). Verificou-se que durante o processo de calcinação surgem aglomerados nos óxidos fotocatalisadores, que podem degenerar o efeito da fotoatividade. Obteve-se pós com fotoatividade catalítica, que apresentaram degradação da Rodamina B em 11 minutos, valor próximo aos 9 minutos obtidos para a degradação utilizando P25 (DEGUSSA), que é um óxido comercial amplamente utilizado e estudado / In this project, photocatalytical TiO2/SnO2 powders modified with Ag2O were obtained by the polymeric precursor method (Pechini). It were obtained to result in a final oxide composition of: TiO2(75%)/SnO2(25%) and the modifying agent (Ag2O) concentration: 0.01, 0.05, 0.10, 0.50 and 1.00 mol%. This powders were analyzed using X-Ray diffractometry (to analyze the phases formed), superficial area (SBET), by FEG/SEM (to analyze the superficial characteristics), XPS (to analyze the superficial atomic interaction) and diffuse reflectance spectroscopy (on ultraviolet visible - UV-Vis - to analyze the powders band-gap). The photocatalytic activities were measured, using a homemade reactor, during the decomposition of Rodhamine B (RB) solutions, in a study of the proportional discoloration measured in a scanning spectrophotometer in the wave length 300 to 700nm. The RB decomposition studies were carried on both UV-lamp and sun-light and the results were similar, this means that were obtained an oxide with the same behavior on sun-light. This was made to compare the photocatalytic activity when varying the modifier agent concentration (Ag). It were also verified that during the calcination process that some agglomerates evolves and that can degenerate the photocatalytical effect. It were obtained photocatalytical powders, that degenerate RB in 11 minutes, close to the 9 minutes obtained by degradation using P25 (DEGUSSA) that is a commercial oxide widely used and studied

Orientador: Leinig Antonio Perazolli / Banca: Marcos Augusto de Lima Nobre / Banca: Rossano Gimenes / Resumo: Neste projeto foram obtidos pós fotocatalíticos de TiO2/SnO2 modificados com Ag2O, utilizando o método dos precursores poliméricos (Pechini). A composição dos óxidos foi TiO2(75%)/SnO2(25%) e o agente modificador Ag2O nas concentrações: 0,01, 0,05, 0,10, 0,50 e 1,00 mol%. Estes óxidos foram analisados utilizando difratometria de Raios X (análise da cristalinidade), área superficial (SBET - análise de area superficial), FEG/MEV (análise da morfologia das partículas), XPS (análise das interações atômicas na superfície) e espectroscopia de refletância difusa (no ultravioleta-visível - UV-Vis - análise do "band-gap" dos óxidos). As atividades fotocatalíticas foram medidas, utilizando um reator montado em nossos laboratórios, realizando a fotodecomposição de soluções de Rodamina B, catalisada pelos óxidos em estudo, em um estudo da descoloração proporcional que foi medida em um espectrofotômetro no comprimento de onda de 300 a 700nm. Os estudos de atividade fotocatalítica foram realizados tanto em lâmpada UV como na luz solar e os resultados foram semelhantes, ou seja, obteve-se um óxido com o mesmo comportamento na luz solar. Estes estudos foram realizados para comparar a mudança na atividade fotocatalítica ao variar a concentração do agente modificador (Ag). Verificou-se que durante o processo de calcinação surgem aglomerados nos óxidos fotocatalisadores, que podem degenerar o efeito da fotoatividade. Obteve-se pós com fotoatividade catalítica, que apresentaram degradação da Rodamina B em 11 minutos, valor próximo aos 9 minutos obtidos para a degradação utilizando P25 (DEGUSSA), que é um óxido comercial amplamente utilizado e estudado / Abstract: In this project, photocatalytical TiO2/SnO2 powders modified with Ag2O were obtained by the polymeric precursor method (Pechini). It were obtained to result in a final oxide composition of: TiO2(75%)/SnO2(25%) and the modifying agent (Ag2O) concentration: 0.01, 0.05, 0.10, 0.50 and 1.00 mol%. This powders were analyzed using X-Ray diffractometry (to analyze the phases formed), superficial area (SBET), by FEG/SEM (to analyze the superficial characteristics), XPS (to analyze the superficial atomic interaction) and diffuse reflectance spectroscopy (on ultraviolet visible - UV-Vis - to analyze the powders band-gap). The photocatalytic activities were measured, using a homemade reactor, during the decomposition of Rodhamine B (RB) solutions, in a study of the proportional discoloration measured in a scanning spectrophotometer in the wave length 300 to 700nm. The RB decomposition studies were carried on both UV-lamp and sun-light and the results were similar, this means that were obtained an oxide with the same behavior on sun-light. This was made to compare the photocatalytic activity when varying the modifier agent concentration (Ag). It were also verified that during the calcination process that some agglomerates evolves and that can degenerate the photocatalytical effect. It were obtained photocatalytical powders, that degenerate RB in 11 minutes, close to the 9 minutes obtained by degradation using P25 (DEGUSSA) that is a commercial oxide widely used and studied / Mestre

Orientador: Leinig Antonio Perazolli / Banca: Maria Aparecida Zaghete Bertochi / Banca: Marcelo Henrique Armoa / Resumo: Devido à crescente industrialização e aumento populacional nos últimos anos, processos alternativos e ambientalmente limpos são pesquisados para controle no descarte de resíduos no ambiente. Dentre estes processos, a fotocatálise heterogênea tem despertado interesse científico-tecnológico devido sua potencialidade para tal aplicação. Devido a isto, a motivação deste estudo é oriunda da necessidade do entendimento das propriedades fotocatalíticas dos materiais para posteriormente aplicá-los adequadamente na degradação de compostos orgânicos. O presente estudo tem por objetivo geral a investigação da influência da dopagem com Cu2+ no TiO2 nas propriedades estruturais, ópticas e fotocatalíticas. Para isto, os materiais foram sintetizados pelo método dos precursores poliméricos (Pechini) com posteriores tratamentos térmicos. Para entendimento de suas propriedades, estes foram caracterizados por difração de Raios X, espectroscopia de espalhamento Raman, espectroscopia óptica na região do ultravioleta e visível, microscopia eletrônica de varredura e espectroscopia de fotoluminescência. Experimentos fotocatalíticos para avaliação das atividades fotocatalíticas dos materiais foram feitos para descoloração do corante Rodamina B. Os resultados obtidos indicaram que o aumento da temperatura de tratamento, sendo estas, de 500, 600 e 700 ºC, provocou a transição de fase de anatase para rutilo nos materiais. Porém, a introdução do cobre nos materiais tratados à 500 e 600 ºC, promoveu a est... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Due to increasing industrialization and population growth in recent years, alternative and environmentally clean processes are search for control in the disposal of waste in the environment. Among these processes, the heterogeneous photocatalysis has aroused scientific and technological interest due to its potential for such application. Owing to this, the motivation of this study stems from the need of understanding the photocatalytic properties of the materials for later apply them suitably in the degradation of organic compounds. The present study has the general objective of investigating the influence of Cu2+ doping on TiO2 in the structural, optical and photocatalytic properties. For this, the materials were synthesize by the polymeric precursor method (Pechini) with subsequent heat treatment. For the understanding their properties, the materials were characterize by X Ray diffraction, Raman scattering spectroscopy, optical spectroscopy in the ultraviolet and visible region, scanning electron microscopy and photoluminescence spectroscopy. Photocatalytic experiments for evaluation of photocatalytic activity of materials were made to discoloration of Rhodamine B dye. The obtained results indicated that increasing treatment temperature, being these, 500, 600 and 700 ºC, led to anatase to rutile transformation in the materials. However, introduction of copper on materials treated at 500 and 600 ºC promoted anatase phase stabilization, while for 700 ºC, the introduction of dopant favored the anatase to rutile transition. For all treatment temperatures, introduction of dopant caused decreases in band gap energies, as well local order distortions, which led to the formation of energy states. These defects promoted a blueshift in the photoluminescent emission bands of materials with increasing copper concentration. The sample containing 0.5% of copper heat-treated at 500 ºC show... / Mestre

Orientador: Elson Longo / Banca: Sonia Maria Zanetti / Banca: Elaine Cristina Paris / Banca: Fenelon Martinho Lima Pontes / Banca: Ademir Geraldo Cavallari Costalonga / Resumo: Neste trabalho propôs-se sintetizar partículas fotocatalisadoras de óxido de titânio (TiO2), beta molibdato de prata (β-Ag2MoO4) e a heteroestrutura TiO2/Ag2MoO4 para principal aplicação em fotocatálise. As partículas de TiO2 e a heteroestrutura foram sintetizadas utilizando o método solvotérmico assistido por micro-ondas (SAMO), enquanto que as partículas de β-Ag2MoO4 foram sintetizadas pelo método de co- precipitação. As sínteses foram realizadas a partir das soluções diluídas dos sais de partida, em diferentes solventes, tempos de reação e temperaturas para o controle do tamanho e forma dos cristais. A atividade fotocatalítica destes materiais foi analisada para a degradação dos corantes orgânicos alaranjado de metila e rodamina 6G sob irradiação com lâmpada ultravioleta (UV) de 254 nm. Foram realizadas caracterizações por difração de raios X (DRX), espectroscopia vibracional na região do infravermelho, fotoluminescência (FL) e medida de área de superfície específica (método BET). As morfologias dos cristais foram analisadas por intermédio de microscopia eletrônica de varredura de alta resolução e feixe de íon focalizado (FIB). As propriedades ópticas foram investigadas por espectroscopia na região do ultravioleta-visível (UV-vis). Os resultados de DRX mostram uma estrutura tetragonal para os pós de TiO2 e uma estrutura cúbica do tipo espinélio para as partículas de β-Ag2MoO4. Os espectros de infravermelho apresentaram bandas de absorção caraterísticas para cada material. ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: This research proposed to synthesize photocatalytic particles of titanium dioxide (TiO2), beta silver molybdate (β-Ag2MoO4), and TiO2/Ag2MoO4 heterostructures for application in photocatalytic processes mainly. TiO2 particles and heterostructures were synthesized using microwave-assisted solvothermal (SAMO) method, while β- Ag2MoO4 particles were synthesized via co-precipitation method. All syntheses were made from the starting dilute salt solutions in different solvents, temperatures, and reaction times in order to control the size and the shape of the crystals. Photocatalytic activity of these materials was analyzed for degradation of the organic dyes methyl orange and rhodamine 6G under ultraviolet light (UV) irradiation at 254 nm. Characterizations were performed using X-ray diffraction (XRD), infrared vibrational spectroscopy, photoluminescence (PL) and specific surface area determination (BET method). The morphologies of the crystals were examined by high resolution scanning electron microscopy (HRSEM) and focused ion beam (FIB). The optical properties were investigated by UV-Vis spectroscopy. XRD results showed a tetragonal structure for the powders of TiO2, and a cubic spinel structure for β-Ag2MoO4 particles. Infrared spectra presented characteristic absorption bands for each material. PL bands indicated a broad emission with a maximum at wavelength of 605 nm, which corresponds to the emission in the yellow region for TiO2 powder. Regarding the β-Ag2MoO4 powders emis... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor