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Produção fotocatalítica de hidrogênio a partir de solução aquosa de glicerolMelo, Marcos de Oliveira January 2010 (has links)
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Previous issue date: 2010 / O biodiesel é uma alternativa promissora de combustível renovável, mas no
seu processo de síntese tem como coproduto uma grande quantidade de glicerol.
Por reação de reforma, o glicerol pode ser convertido a H2 e CO2, podendo o
hidrogênio ser usado como combustível limpo, pois em sua queima tem como
produto apenas água. O presente trabalho traz uma contribuição nas pesquisas
sobre reforma foto-induzida de solução aquosa de glicerol para produção de gás
hidrogênio, utlizando-se de fotocatalisadores nanocombinados CdShex, TiO2/CdShex e
CdS/TiO2 com absorção de luz visível. Foi feita a caracterização por espectroscopia
no infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), difratometria de raios-x
(DRX), espectrometria de energia dispersiva de raios X (EDS) e Espectroscopia de
fotoacústica (PAS) dos fotocatalisadores sólidos no intuito de acrescentar dados a
respeito de suas rotas de síntese. A produção de hidrogênio foi monitorada
coletando-se alíquotas da fase gasosa do headspace do reator fotocatalítico e
analisando-se por cromatografia gasosa com detector de condutividade térmica. A
fase líquida também foi analisada após as 7 horas de irradiacão para identificar e
quantificar a presença de compostos carbonílicos e assim propor mecanismos de
degradação do glicerol por reforma foto-induzida. Os resultados encontrados
demonstram que os materiais testados são fotocataliticamente ativos na produção
de hidrogênio. A ordem de atividade fotocatalítica dos materiais testados foi: Pt/hex-CdS > Pt/CdS/TiO2 > Pt/TiO2/CdS. / Salvador
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Aproveitamento de luz solar na produção fotocatalítica de hidrogênio a partir de águas residuais provenientes de curtume de couroSouza, Elisson Andrade de 22 July 2015 (has links)
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Dissertação de mestrado - Elisson Andrade de Souza.pdf: 1428356 bytes, checksum: c269d59d3d1a2db2b470c4b2633f4522 (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Hilda Fonseca (anahilda@ufba.br) on 2016-05-10T18:17:13Z (GMT) No. of bitstreams: 1
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Dissertação de mestrado - Elisson Andrade de Souza.pdf: 1428356 bytes, checksum: c269d59d3d1a2db2b470c4b2633f4522 (MD5) / Produzir hidrogênio a partir do tratamento fotocatalítico do lodo de curtume de couro
é uma forma sustentável de geração de energia limpa, com baixo custo e empregabilidade de
resíduos, promovendo a química verde. Aliada a isso, a incidência de luz solar na superfície
da Terra é mais que suficiente para suprir as necessidades energéticas do planeta, sendo esta
composta por cerca de 43% da luz visível. Neste sentido, o presente trabalho propõe o
emprego do resíduo de curtume obtido da etapa de banho de caleiro, rico em sulfeto de sódio,
para atuar como reagente de sacrifício e CdS como fotocatalisador na produção fotocatalítica
de hidrogênio assistida por luz visível. O lodo de caleiro, material objeto do estudo, foi
selecionado por apresentar elevados teores de enxofre (73,0 g kg-1) e carbono orgânico total
(430,0 g kg-1), que podem atuar como reagentes de sacrifício na produção fotocatalítica de
hidrogênio. Foram avaliados os quatro parâmetros reacionais que tradicionalmente
influenciam na produção fotocatalítica de hidrogênio empregando um planejamento
experimental: massa do Fotocatalisador (CdS), concentração do reagente de sacrifício
(resíduo de curtume), pH e volume da fonte de co-catalisador (Pt). De acordo com os
resultados do planejamento, a concentração de resíduo está limitada a 50% (v/v) e o pH ≥ 13
para maior eficiência de produção de hidrogênio. Já o teor de Pt e a massa de CdS são fatores
de menor relevância e fixados em 0 e 60 mg, respectivamente. A taxa de produção de
hidrogênio nestas condições é de 400 µmol g-1 h-1 nas primeiras 5 horas de irradiação. Esta
taxa diminui com a exposição prolongada à luz e estabiliza após 27 horas de irradiação,
atingindo um máximo de 184 µmol, o equivalente a 3,07 mmol g-1cat. Os resultados de
análises dos efluentes gasoso e líquido revelam que CO2 não é produzido durante o período
avaliado e Cr(VI) não está presente na fase líquida após irradiação, indicando que a matéria
orgânica bem como o Cr(III) presentes no lodo de caleiro não atuam como reagentes de
sacrifício. / Producing hydrogen from photocatalytic treatment of leather tannery sludge is a
sustainable form of clean energy generation, low cost and waste employability, promoting
green chemistry. Besides, the sunlight incidence on the Earth's surface is more than enough
for the energy needs of the planet, which is composed of about 43% of visible light. Thus, this
work proposes the use of tannery waste obtained from liming bath step, rich in sodium
sulfide, to act as a sacrificial reagent and CdS as photocatalyst in photocatalytic hydrogen
production assisted by visible light. The liming sludge object of study was chosen because it
has high sulfur content (73,0 g/kg) and high total organic carbon (430,0 g/kg), which can act
as sacrificial reagents in the photocatalytic hydrogen production. Four reaction parameters
that traditionally influence in the photocatalytic hydrogen production were evaluated using an
experimental design, such as: mass of photocatalyst (CdS), sacrificial reagent concentration
(tannery waste), pH and volume of the co-catalyst (Pt) source. According to the experimental
design results, the tannery waste concentration is limited to 50% (v/v) and pH ≥ 13 for highest
hydrogen production efficiency. While the Pt content and mass of CdS are less relevant
factors and fixed at 0 and 60 mg, respectively. The hydrogen production rate under these
conditions is 400 µmol g-1 h-1 in the first 5 hours of irradiation. This rate decreases with
prolonged exposure to light and stabilizes after 27 hours of irradiation, reaching a maximum
of 184 µmol, equivalent to 3.07 mmol g-1cat. The results of gaseous and liquid effluents
analyses have shown that CO2 is not produced during the period evaluated and Cr(VI) is not
present in the liquid phase after irradiation, indicating that the organic matter and Cr(III)
present in the sludge liming do not act as sacrificial reagents.
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Nanopartículas de semicondutores: Desenvolvimento de novos métodos de diagnóstico de neoplasiasMaria Barros Moura do Nascimento, Rebeca 31 January 2010 (has links)
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Previous issue date: 2010 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O câncer é uma doença caracterizada pelo crescimento descontrolado de
células anormais e é uma importante causa de morte na população. Nas últimas
décadas, a utilização de nanopartículas de semicondutores tem dado grande
contribuição para visualização e caracterização de materiais biológicos, inclusive em
diagnosticar precisamente tumores.
Neste trabalho utilizamos pontos quânticos como marcadores fluorescentes em
neoplasias (câncer de laringe, câncer de pulmão, leucemia e glioblastomas). As
nanopartículas de sulfeto de cádmio [CdS/Cd(OH)2] e de telureto de cádmio (CdTe)
foram sintetizadas em solução aquosa e foram funcionalizadas com glutaraldeído a
0,01 % e quitosana para verificarmos seu desempenho como marcadores biológicos.
As propriedades ópticas das amostras foram estudadas por espectroscopia de
absorção, excitação e emissão e a caracterização estrutural foi realizada por difração
de raio-x (DRX).
Obtiveram-se imagens de fluorescência por microscopia de fluorescência
convencional mostrando claramente a marcação fluorescente nas neoplasias. As
análises por microscopia eletrônica de transmissão (MET) revelou a localização das
nanopartículas na célula. Os quantum dots funcionalizados com glutaraldeído
apresentou bons resultados para as amostras analisadas, enquanto que a quitosana
não obteve sucesso com funcionalizador biológico neste estudo
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Síntese , silanização e caracterização de pontos quânticos de CdTe/CdS e CdS/Cd(OH)2 para aplicações em sistemas biológicosRibeiro Chaves, Claudilene 31 January 2011 (has links)
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Previous issue date: 2011 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Pontos quânticos (PQs ou QDs quantum dots) são nanopartículas de semicondutores
da ordem de 1 a 10 nm que apresentam propriedades óticas dependentes do tamanho devido a
efeitos de confinamento quântico. Neste trabalho destacamos metodologias para síntese de
PQs de sulfeto de cádmio (CdS/Cd(OH)2) e telureto de cádmio (CdTe/CdS) que são materiais
semicondutores tipo II-VI. Estes materiais vêm sendo utilizados como marcadores de células e
tecidos devido às suas propriedades luminescentes na região do visível. Métodos de síntese
coloidal das nanopartículas são baseados na redução química de sais ou na decomposição
controlada de compostos organometálicos metaestáveis em soluções orgânicas. Para aplicações
biológicas, a síntese em meio orgânico torna-se desvantajosa. Para a obtenção de PQs de CdS
passivados com Cd(OH)2 utilizamos duas metodologias diferentes quanto a fonte de enxofre:
na primeira, utilizamos o gás sulfídrico (H2S), metodologia já bem estabelecida no grupo. Mas,
devido à toxicidade do H2S e a falta de reprodutibilidade na quantificação do gás utilizado na
síntese (pois o gás é incolor), realizamos novas sínteses utilizando a tioacetamida (C2H5NS),
sólido cristalino branco, solúvel em água. Os resultados mostram que a tioacetamida pode ser
utilizada para obter íons sulfeto, substituindo assim, o uso do H2S. Também sintetizamos
nanopartículas de CdTe passivadas com CdS utilizando diferentes estabilizantes. Todas as
sínteses de CdTe foram realizadas em meio aquoso ou tampão salino fosfato trazendo ainda
mais vantagens para aplicações biológicas. Sintetizamos PQs de CdTe com emissão no verde e
no vermelho, dependendo das condições sintéticas e do estabilizador utilizado. Na tentativa de
melhorar a estabilidade dos PQs de CdS/Cd(OH)2 em meio aquoso e proteger a camada de
passivação da ação do pH e enzimas (quando aplicados nos sistema biológicos), recobrimos
estes PQs com sílica (SiO2) utilizando duas metodologias distintas: silicato de sódio e processo
sol-gel. Por último, utilizamos PQs CdTe/CdS e CdS/Cd(OH)2 para marcações biológicas em
culturas de Tripanossoma cruzi e Leishmania amazonensis, parasitas causadores da Doença de
Chagas e Leishmaniose, respectivamente. Para estas marcações também conjugamos os PQs
com poli(etileno glicol) e transferrina (proteína modelo para estudos da via endocítica em
parasitas). Com estes resultados poderemos ampliar a aplicação destes nanomateriais tanto em
novas tecnologias como no desenvolvimento de novos protocolos para marcação celular.
Estudos e aplicações de PQs demonstram que essas partículas são eficazes como novas sondas
luminescentes para finalidades diagnósticas
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Síntese e caracterização de nanopartículas de sulfeto de cádmio : aplicações biomédicasCHAVES, Claudilene Ribeiro January 2006 (has links)
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Previous issue date: 2006 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Nos últimos anos, os efeitos de confinamento quântico em nanocristais
semicondutores (pontos quânticos) têm atraído bastante interesse devido às
suas novas propriedades ópticas e também ao grande potencial para aplicações
em sistemas biológicos.
Neste trabalho utilizamos pontos quânticos como marcadores
fluorescentes em amostras biológicas. Adaptamos protocolos para marcação de
cromossomos humanos, neurônios e glioblastomas e formas infectantes do
Trypanosoma cruzi, causador da doença de Chagas. As nanopartículas de
sulfeto de cádmio (CdS) foram sintetizadas em solução aquosa e passivadas com
Cd(OH)2. A agregação das partículas foi evitada com íons de polifosfato. As
nanopartículas de CdS/Cd(OH)2 foram funcionalizadas com poli(etileno glicol)
(PEG) e glutaraldeído para verificarmos seu desempenho como marcadores
biológicos.
As propriedades ópticas das amostras foram estudadas por
espectroscopia de absorção, excitação e emissão e a caracterização morfológica
foi realizada por microscopia eletrônica de transmissão.
Obtivemos imagens de fluorescência por microscopia confocal mostrando
claramente a marcação fluorescente em cromossomos humanos, neurônios,
glioblastomas e formas infectantes do Trypanosoma cruzi. Utilizando
diferentes funcionalizantes foi possível comparar diferentes marcações para as
amostras biológicas estudadas. Com isso, podemos indicar o melhor protocolo,
utilizando nanopartículas de semicondutores para marcações de diferentes
sistemas biológicos. Os quantum dots funcionalizados com glutaraldeído
apresentou bons resultados para amostras fixadas (cromossomos), enquanto
que o poli(etileno glicol) (PEG) foi essencial para marcações de amostras vivas
(neurônios, glioblastomas e formas infectantes de T. cruzi)
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Nanocompósitos baseados em quantum dots de CdS e CdS:Cu suportados em mercaptopropilsílica : síntese, caracterização e aplicação em fotocatálise / NANOCOMPOSITES BASED ON CdS AND CdS:Cu QUANTUM DOTS SUPPORTED ON MERCAPTOPROPYL-SILICA: synthesis, characterization and application in photocatalysis.Andrade, George Ricardo Santana 18 March 2011 (has links)
Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Textile dyes and other commercial dyestuffs have become a focus of environmental remediation efforts in the last few years. Considerable attention has been
expended recently on the photocatalytic oxidative degradation of colored contaminants in waste water over semiconductor surfaces. In this work, we evaluated the photocatalytic activities of nanocomposites based on cadmium sulfide (CdS) quantum dots anchored on (mercaptopropyl)silica (MPS) monitoring the photodegradation of methylene blue and rhodamine 6G aqueous solutions under sunlight irradiation. Herein, MPS was selected as the stabilizing agent to prepare the CdS and CdS doped with Cu2+
Qdots by the chemical reaction of cadmium acetate and thiourea in dimethylformamide Abstract|viii
(DMF) by a rather simple one-step method. The quantum size effect has been monitored by UV visible spectroscopy, which showed a blue shift of about 16 48 nm relative to bulk CdS in the range 442-474 nm. Particle sizes calculated from Brus s model were
found to be dependent on the MPS amount. These results evidenced that as-prepared CdS nanocrystals behave as Qdots. Additionally, XRD mensurements and HRTEM images indicated CdS cubic structure for the nanocrystals, which also exhibited an increment in the fluorescence intensity with decreasing particle size. UV absorption spectra for Cu-doped CdS are essentially similar to that of the undoped Qdots, but the luminescence properties are quite different from those of the undoped samples. Moreover, these materials could effectively degrade the organic dyes under sunlight irradiation by pseudo-first-order kinetics. This suggested that the CdS Qdots prepared in this work can be used as the potential photocatalyst to effectively treat the organic pollutants under sunlight irradiation. / Indústrias têxteis produzem elevado volume de efluentes ricos em corantes tóxicos e não-biodegradáveis. A degradação fotocatalítica de poluentes aquosos usando nanocristais semicondutores é uma área emergente na remediação ambiental. Neste
trabalho, a atividade fotocatalítica de quantum dots (Qdots) de sulfeto de cádmio (CdS) ancorados em (mercaptopropil)sílica (MPS) foi investigada a partir da degradação dos corantes azul de metileno (AM) e rodamina 6G (R6G). Nanocristais de CdS e CdS dopado com íons Cu2+ foram preparados pela reação química de acetato de cádmio e tiouréia em presença da matriz de sílica organofuncionalizada, por um método bastante
simples e de uma única etapa. Pelos espectros eletrônicos, foi possível notar um Resumo|vi
deslocamento para o azul com o aumento da quantidade de MPS e band gaps mais largos do que o bulk de CdS. Os diâmetros das nanopartículas, estimados a partir do modelo de Brus, são dependentes da quantidade da matriz. Estes resultados sugerem
que as partículas se comportam como Qdots. Fases cúbicas dos nanocristais são estabelecidas de acordo com dados de DRX e HRTEM e os espectros de emissão
corroboram a presença de Qdots no material formado. A dopagem do nanocompósito com íons Cu2+ propiciou mudanças na recombinação elétron-buraco das nanopartículas de CdS, o que foi observado pelos espectros de absorção no UV-vis e de emissão.
Avaliação temporal no espectro de absorção no UV-vis dos corantes AM e R6G em contato com CdS/MPS e CdS:Cu/MPS durante irradiação com luz solar mostrou uma pronunciada diminuição da intensidade de absorbância e um deslocamento do máximo de absorção para menores comprimentos de onda, em resposta à formação de subprodutos de degradação.
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Nanocompósitos baseados em quantum dots de CdS e CdS:Cu suportados em mercaptopropilsílica : síntese, caracterização e aplicação em fotocatálise / NANOCOMPOSITES BASED ON CdS AND CdS:Cu QUANTUM DOTS SUPPORTED ON MERCAPTOPROPYL-SILICA: synthesis, characterization and application in photocatalysis.Andrade, George Ricardo Santana 18 March 2011 (has links)
Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Textile dyes and other commercial dyestuffs have become a focus of environmental remediation efforts in the last few years. Considerable attention has been
expended recently on the photocatalytic oxidative degradation of colored contaminants in waste water over semiconductor surfaces. In this work, we evaluated the photocatalytic activities of nanocomposites based on cadmium sulfide (CdS) quantum dots anchored on (mercaptopropyl)silica (MPS) monitoring the photodegradation of methylene blue and rhodamine 6G aqueous solutions under sunlight irradiation. Herein, MPS was selected as the stabilizing agent to prepare the CdS and CdS doped with Cu2+
Qdots by the chemical reaction of cadmium acetate and thiourea in dimethylformamide Abstract|viii
(DMF) by a rather simple one-step method. The quantum size effect has been monitored by UV visible spectroscopy, which showed a blue shift of about 16 48 nm relative to bulk CdS in the range 442-474 nm. Particle sizes calculated from Brus s model were
found to be dependent on the MPS amount. These results evidenced that as-prepared CdS nanocrystals behave as Qdots. Additionally, XRD mensurements and HRTEM images indicated CdS cubic structure for the nanocrystals, which also exhibited an increment in the fluorescence intensity with decreasing particle size. UV absorption spectra for Cu-doped CdS are essentially similar to that of the undoped Qdots, but the luminescence properties are quite different from those of the undoped samples. Moreover, these materials could effectively degrade the organic dyes under sunlight irradiation by pseudo-first-order kinetics. This suggested that the CdS Qdots prepared in this work can be used as the potential photocatalyst to effectively treat the organic pollutants under sunlight irradiation. / Indústrias têxteis produzem elevado volume de efluentes ricos em corantes tóxicos e não-biodegradáveis. A degradação fotocatalítica de poluentes aquosos usando nanocristais semicondutores é uma área emergente na remediação ambiental. Neste
trabalho, a atividade fotocatalítica de quantum dots (Qdots) de sulfeto de cádmio (CdS) ancorados em (mercaptopropil)sílica (MPS) foi investigada a partir da degradação dos corantes azul de metileno (AM) e rodamina 6G (R6G). Nanocristais de CdS e CdS dopado com íons Cu2+ foram preparados pela reação química de acetato de cádmio e tiouréia em presença da matriz de sílica organofuncionalizada, por um método bastante
simples e de uma única etapa. Pelos espectros eletrônicos, foi possível notar um Resumo|vi
deslocamento para o azul com o aumento da quantidade de MPS e band gaps mais largos do que o bulk de CdS. Os diâmetros das nanopartículas, estimados a partir do modelo de Brus, são dependentes da quantidade da matriz. Estes resultados sugerem
que as partículas se comportam como Qdots. Fases cúbicas dos nanocristais são estabelecidas de acordo com dados de DRX e HRTEM e os espectros de emissão
corroboram a presença de Qdots no material formado. A dopagem do nanocompósito com íons Cu2+ propiciou mudanças na recombinação elétron-buraco das nanopartículas de CdS, o que foi observado pelos espectros de absorção no UV-vis e de emissão.
Avaliação temporal no espectro de absorção no UV-vis dos corantes AM e R6G em contato com CdS/MPS e CdS:Cu/MPS durante irradiação com luz solar mostrou uma pronunciada diminuição da intensidade de absorbância e um deslocamento do máximo de absorção para menores comprimentos de onda, em resposta à formação de subprodutos de degradação.
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Tratamento fotocatalítico de poluentes aquosos utilizando CdS ancorado em biofiltros / Photocatalytic treatment of aqueous pollutants using CdS anchored onto biofiltersNascimento, Cristiane da Cunha 26 February 2018 (has links)
The release of various organic and inorganic pollutants into the environment has
been considered a major global problem since it has effects on human health and other
forms of life. Among the various methods for treating this problem, heterogeneous
photocatalysis using semiconductor nanoparticles has been considered one of the most
promising. In this work, nanoparticles of cadmium sulfide anchored onto different
diatomite species were synthesized using a fast and simple method. Through the
UV/visible spectra, variations in the absorption maxima and spectral shifts to hight
wavelengthts were observed with the increase of the reaction time, whereas the XRD
data showed the formation of the hexagonal phase for the nanoparticles of cadmium
sulfide, while the morphological analyzes showed nanoparticles with an approximately
spherical shape. Also, the degradation of the methylene blue dye, ciprofloxacin and the
reduction of Cr(VI) to Cr(III) ion reduction were studied via photocatalysis. For the dye
degradation tests, studies were carried out under UVA and solar irradiation. It was
observed that the photocatalysis process was more effective during irradiation with
sunlight. For the photocatalytic tests with chromium and ciprofloxacin, it was noticed
that the photocatalysis is much more efficient when compared to the adsorption and
photolysis processes, showing a reduction rate around 86% for Cr(VI) to Cr(III), after
210 min of solar irradiation, and a pseudo-first order kinetics, whereas the degradation
of ciprofloxacin reached approximately 90% after 180 min of exposure with a secondorder
kinetic model. / A presença de diversos poluentes orgânicos e inorgânicos que são lançados
diretamente no meio ambiente, tem sido considerada um grande problema mundial, uma
vez que traz efeitos à saúde dos seres humanos e a outras formas de vida. Dentre os
diversos métodos de tratamento empregados, a fotocatálise heterogênea utilizando
nanopartículas semicondutoras tem sido considerada uma das mais promissoras. Neste
trabalho, nanopartículas de sulfeto de cádmio ancoradas em diferentes espécies de
diatomitas foram sintetizadas com diferentes tempos de síntese, por meio de um método
rápido e simples. Através dos espectros no UV/visível, notaram-se variações nos
máximos de absorção e descolamentos para maiores comprimentos de onda com o
aumento do tempo de reação, já os dados de DRX evidenciaram a formação da fase
hexagonal para as nanopartículas de sulfeto de cádmio, enquanto que as análises
morfológicas apresentaram nanopartículas de forma aproximadamente esféricas.
Adicionalmente, estudos de fotocatálise foram realizados na degradação do corante azul
de metileno, do antibiótico ciprofloxacina e na redução dos íons Cr(VI) a Cr(III). Para
os testes de degradação do corante foram realizados estudos sob irradiação UVA e solar.
Foi observado que o processo de fotocatálise foi mais efetivo durante a irradiação com a
luz solar. Já para os testes fotocatalíticos com o Cr(VI) e o ciprofloxacina, notou-se que
a fotocatálise é muito mais eficaz quando comparada aos processos de adsorção e
fotólise, apresentando uma redução do Cr(VI) a Cr(III) em torno de 86%, após 210 min
de irradiação solar,e uma cinética de pseudo-primeira ordem, enquanto que a
degradação do ciprofloxacina atingiu aproximadamente 90% após 180 min de exposição
solar, apresentando um modelo cinético de segunda ordem. / São Cristóvão, SE
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Síntese, caracterização e aplicação em fotocatálise de nanocristais semicondutores de sulfeto de cádmio suportados em argila tiolada / SYNTHESIS, CHARACTERIZATION AND APPLICATION IN PHOTOCATALYS OF SEMICONDUCTOR CADMIUM SULFIDE NANOCRYSTALS SUPPORTED ONTO THIOLATED CLAY.Nascimento, Cristiane da Cunha 11 March 2011 (has links)
Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The challenge of nanotechnology, the science that studies the phenomena as well as the manipulation of materials at nanoscale (1-100 nm) is the control of composition, shape and size of nanoparticles, parameters that influence the physical, chemical, optical
and electronic properties. In this context, the so-called quantum dots (QDs) are semiconductor nanoparticles which have attracted considerable attention due to their
heavily size-dependent optical and electronic properties. Cadmium sulfide (CdS) QDs exhibit important photoluminescent properties, allowing applications in optoelectronic systems, photocatalysis, photodegradation of pollutants in the water medium etc. In this work, we present the results of the synthesis and characterization of CdS nanocrystals,
in the absence and in the presence of doping Mn (II) ions, supported on Montmorillonite thiolated (MT) as well as their application as photocatalysts. The materials were characterized by UV-Vis absorption spectroscopy, X-ray diffractometry, photoluminescence spectroscopy and High-Resolution transmission electron
microscopy. The effects of nanoparticle size, evaluated first by UV-visible spectroscopy, showed that the absorption maximum changed from 470 to 460 nm for
different proportions of the support relative to CdS precursors. The XRD patterns showed three peaks of CdS nanocrystals related to the cubic phase of CdS. The
photoluminescence spectra have shown emission bands around 470, 476, 484 and 495 viii nm, attributed to direct recombination of electron-hole pairs, and the presence of a shoulder around 578 nm, attributed to radiative recombination in trap levels from surface deffects. HRTEM images for the sample of CdS/MT 200 mg suggest the presence of monocrystalline CdS nanocrystals with approximately 4.8 nm which
assemble together forming polycrystalline aggregates with a size from about 45 nm intercalated into clay layers. The photocatalytic activity of CdS/MT and CdS:Mn / MT was studied by Rhodamine 6G (R6G) photodegradation under sunlight irradiation. The
results have shown a decrease in the intensity of the bands in addition to a shift from 526 to 505 nm in the absorption maximum with increasing time. According to the results of photocatalysis after 80min practically all the dye had been degraded, on the other hand, for the adsorption test, after the first 20 minutes there were no significant changes in the dye concentration. The rate of decolorization of dye showed that after 80 min the QDs have an effective induction in the degradation of R6G and the photocatalytic decolorization of R6G can be described by a pseudo first order kinetic model. / O desafio da nanotecnologia, ciência que estuda os fenômenos e manipulação de materiais em escala nanométrica (1-100 nm), é o controle de composição, forma e tamanho de nanomateriais, parâmetros que influenciam as propriedades físicas, químicas, óticas e eletrônicas. Dentro desse contexto, os quantum dots (QDs) são nanopartículas semicondutoras que têm atraído uma atenção considerável devido as suas
propriedades ópticas e eletrônicas, que são fortemente dependente da sua dimensão. Os QDs de sulfeto de cádmio (CdS) apresentam importantes propriedades de
fotoluminescência, que possibilitam aplicações em sistemas optoeletrônicos, nanosemicondutores, fotocatálise, fotodegradação de poluentes na água etc. Neste trabalho, apresentamos os resultados da síntese, caracterização e aplicação em fotocatálise e adsorção dos nanocristais de CdS, na presença e na ausência de dopagem com íons Mn (II), suportados em Montmorilonita Tiolada (MT). Os materiais obtidos
vi foram caracterizados por Espectroscopia de Absorção no UV-vis, Difração de Raios-X, Fotoluminescência e Microscopia Eletrônica de Transmissão de Alta Resolução. Os efeitos do tamanho das nanopartículas foram estudas por espectroscopia de UV-visível que mostraram uma absorção máxima em 470 e 460 nm para diferentes proporções da MT. Os difratogramas indicaram três picos relacionados às nanopartículas do CdS que corresponde a fase cúbica do CdS, o que foi corroborado com os dados de HRTEM. Os espectros de fotoluminescência mostram bandas de emissão em torno de 470, 476, 484 e 495 nm atribuídas à recombinação direta dos pares elétron-buraco, e a presença de um ombro em torno de 578 nm, atribuída a recombinação radiativa em níveis de armadilhas
provenientes de imperfeições do material. As imagens de HRTEM para a amostra de CdS/MT 200 mg sugerem a presença de nanocristais de CdS monocristalinos, com
diâmetro de aproximadamente 4,8 nm, agregados na forma de partículas policristalinas com um tamanho aproximadamente entre 45 nm intercalados nas lamelas da argila. A atividade fotocatalítica do CdS/MT e do CdS:Mn/MT foi estudada através da fotodegradação da Rodamina 6G (R6G) sob irradiação solar.Os resultados evidenciaram uma diminuição da intensidade das bandas e um deslocamento de 526 para 505 nm do
máximo de absorção com o aumento do tempo, indicando a formação de intermediários de degradação. De acordo com os resultados de fotocatálise, após 80min de reação praticamente, praticamente todo o corante havia sido degradado, enquanto que para o
ensaio de adsorção após os 20 primeiros minutos não houve mudanças significativas na concentração do corante nas amostras. A taxa de descolorização do corante mostrou que, depois de 80 min, os QDs tiveram uma efetiva indução na degradação da R6G e que a descoloração fotocatalítica da R6G pode ser descrita por um modelo cinético de pseudo primeira ordem.
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