Baseado na técnica de Microextração Liquido-Líquido Dispersiva (DLLME) desenvolveu-se uma metodologia de extração para analisar, por Cromatografia Líquida de Alta Eficiência com detector ultravioleta (HPLC-UV), a presença do propilparabeno (PrP) e do butilparabeno (BuP) nas águas da Bacia do Rio Pardo. O método proposto apresentou um limite de detecção e de quantificação de 62,60 e 187,60 µg/L para o Prp e de 58,40 e 175,20 µg/L para o BuP. Análise das amostras coletadas (18 amostras) apresentou um teor de 2,2 a 6,8 µg/L para o PrP e de 1,9 a 4,9 µg/L para o Bup. Além de analisar a presença dos parabenos nas águas do Rio Pardo, estudou-se também a degradação do PrP, do BuP e da mistura PrP mais BuP ( PrP + BuP) pelas técnicas de fotólise e fotoeletrocatálise em solução de água deionizada e em água de rio (Rio Pardo) em diferentes concentrações (5, 10, 20 e 30 mg/L) e pH (4, 7 e 10). A remoção dos parabenos em ambas as técnicas foi superior a 99%. Na fotólise, o tempo de degradação da menor para a maior concentração variou de 25 a 85 minutos enquanto na fotoeletrocatálise ele foi de 12 a 55 minutos, sendo as melhores condições em água deionizada e em meio ácido e neutro (pH 4 e 7). Análise do Carbono Orgânico Total (TOC) das soluções fotolisadas em água deionizada e em diferentes pH\'s (4, 7 e 10) revelou, para o PrP, uma remoção de 16,3 a 25,25 %. Para o BuP, na mesma sequência de pH, a remoção foi de 15 a 23,55%. Na fotoeletrocatálise a remoção de TOC para o PrP nos pH 4, 7 e 10 variou de 33,3 a 36,5 % enquanto para o BuP ela foi de 35,2 a 38,3 %. Teste de citotoxicidade mostrou que o PrP, o BuP e a mistura PrP-BuP são atóxico para as células de fibroblastos Balb/c 3T3 clone A31 antes e após as degradações, todavia são estrogênicos para as células de adenocarcinoma mamário MCF-7. Para o PrP, após ambos os processos de degradação, a estrogenicidde foi completamente abolida, enquanto que para o BuP e para mistura (PrP+BuP) ela foi reduzida, porém não totalmente eliminada. / Based on the dispersive Liquid-Liquid Microextraction technique (DLLME) developed an extraction methodology to analyze by High Performance Liquid Chromatography with Ultraviolet detection (HPLC-UV), the presence of propylparaben (PrP) and butylparaben (BuP) in the waters of the Pardo River Basin. The proposed method has a limit of detection and quantification of 62,60 and 187,60 µg /L of PrP and 58.40 and 175.20 µg /L for BuP. Analysis of the samples (18 samples) showed a content of 2.2 to 6.8 µg / L for the PrP and 1.9 to 4.9 µg / L for the Bup. In addition to analyzing the presence of parabens in the waters of the Pardo River, studied also the degradation of PrP, BuP and mixture PrP more BuP (PrP + BuP) for photolysis and photoelectrocatalysis techniques in deionized water solution and river water (Pardo River) at different concentrations (5, 10, 20 and 30 mg / L) and pH (4, 7 and 10). Removal of parabens in both techniques was greater than 98%. The degradation time in the photolysis ranged from 25 to 85 minutes while in photoelectrocatalysis was of 12 to 55 minutes, being the best conditions in deionized water and in acidic and neutral medium (pH 4 and 7). Analysis of Total Organic Carbon (TOC) of the solution photolysed in deionized water at different pHs (4, 7 and 10) showed to PrP, a removal of 16.3 25.25%. For BuP in the same sequence pH, the removal was 15 to 23.55%. In photoelectrocatalysis TOC removal for PrP in pH 4, 7 and 10 ranged from 33.3 to 36.5% whereas for BuP it was 35.2 to 38.3%.Cytotoxicity test showed that PrP, BUP and PrP-BuP mixture is nontoxic to the cells fibroblasts Balb / c 3T3 clone A31 before and after degradation, however are estrogenic for breast adenocarcinoma cells MCF-7. For the PrP, after photolysis and photoelectrocatalysis, it was completely abolished whereas for BuP and mixture (PrP + BuP), it was reduced but not completely eliminated.

Orientador: Maria Valnice Boldrin Zanoni / Banca: Maria del Pilar Taboada Sotomayor / Banca: Christiane de Arruda Rodrigues / Banca: Marcos Roberto de Vasconcelos Lanza / Banca: Luiz Henrique Dall'Antonia / Resumo: O presente trabalho ilustra diversas aplicações da técnica de fotoeletrocatálise, tais como: degradação de corantes têxteis, corantes de curtumes, surfatantes, redução de Cr(VI) a Cr(III) e redução de bromato a brometo, usando eletrodos de filmes finos de Ti/TiO2 e luz ultravioleta. A oxidação fotoeletrocatalítica de soluções simuladas de efluentes de curtumes contendo dicromato de potássio, o corante ácido vermelho e o surfatante Tamol® foi investigada em Na2SO4 0,1 mol L-1 usando anodos de filme fino de TiO2 sob potencial de + 1,0 V e irradiação UV-Vis. Foi obtido 100% de remoção do corante ácido vermelho 151 e 98,5% de redução de Cr(VI) a Cr(III) e 94,6% de remoção de carbono orgânico total (COT), após 60 min de fotoeletrocatálise em pH = 2,0. A técnica de fotoeletrocatálise foi ainda aplicada na degradação de dois efluente industriais contendo corantes dispersos em Na2SO4 0,1 mol L-1. Os resultados obtidos mostraram descoloração de 95%, 97%, e 100% de remoção dos corantes dispersos: laranja, rubi e vermelho dispersil, sendo que a porcentagem de mineralização foi de 62,7%; 43,3% e 61,3%, respectivamente. Remoção de 80-89% da coloração dos efluentes foram conseguidas após 360 min de fotoeletrocatálise, concomitante à redução de 49,8% e 46,8% de COT e 50% de redução da demanda química de oxigênio (DQO). O método mostrou-se ainda adequado para a redução de 0,25 mg L-1 de bromato a brometo com máxima performance sob potencial de -0,2 V e luz UV, usando o Ti/TiO2 como fotocátodo. O método promoveu 65% de redução de bromato após 75 min de tratamento. / Abstract: In the present work has been studied the application of photoelectrocatalytic process to degradation of acid dyes, disperse dyes, surfactant, Cr (VI)/Cr (III) reduction and BrO3 -/Brreduction, using Ti/TiO2 electrodes and UV- Vis irradiation. The photoeletrocatalytic oxidation of simulated leather industry wastewater containing Cr(VI), acid red 151 dye, Tamol® surfactant was investigated in Na2SO4 0,1 mol L-1 solution using Ti/TiO2, potencial of + 1.0V and UV irradiation. 100% of color removal, 98.5% of Cr(VI)/Cr (III) reduction and 94.6% of TOC removal were obtained after 60 min of treatment at pH = 2.0. The photoelectrocatalytic process was successfully applied in the wastewater degradation of textile industry too. The results have shown 95%, 97% and 100% of color removal for orange, ruby e red disperse dyes concomitant to reduction of 62,7%; 43,3% e 61,3% TOC values, respectively. Two wastewater was analyzed and the results present 80-89% of color removal, 49,8% and 46,8% of TOC removal and 50% of COD after 360 min of photoeletrocatalytic treatment. The reduction of bromate to bromide was also followed by photoeletrocatalytic treatment testing 0.25 mg L-1 of bromate in NaCl using Ti/TiO2 electrode, UV irradiation and potential of - 0.2V. The method has shown 65% of bromate concentration reduction after 75 min of treatment. / Doutor

Orientador: Maria Valnice Boldrin / Banca: Valdir Souza Fereira / Banca: Mauro Bertotti / Resumo: O presente trabalho propõe um método eletroanalítico para determinação dos disruptores endócrinos bisfenol A e nonilfenol em meio micelar utilizando-se eletrodos de carbono vítreo (ECV) e eletrodos de carbono impresso (ECI). Estes disruptores endócrinos têm levantado grande preocupação pois podem promover alterações no sistema endócrino e nível hormonal de humanos, além de sérios efeitos adversos nos organismos aquáticos, mesmo em baixas concentrações. A oxidação do grupo fenólico nos compostos BPA e NP ocorre em potencial 0,42 e 0,56 V, respectivamente em eletrodo de carbono vítreo e em 0,29 e 0,25V para eletrodo de carbono impresso. Curvas voltamétricas obtidas na presença de surfactante brometo de cetiltrimetilamônio (CTAB) têm mostrado maior intensidade de corrente, curvas melhores definidas e minimização dos efeitos de envenenamento da superfície do eletrodo provocado pela adsorção do produto oxidado. Usando-se as melhores condições otimizadas para a determinação de BPA: eletrólito suporte tampão BR pH 8, relação [CTAB]/[BPA] = 2:1 (mol L-1), com os parâmetro de VOQ: f= 60 Hz, Es= 6 mV e Esw= 50 mV e para NP : eletrólito suporte tampão BR pH 11, relação [CTAB]/[NP] = 1:2 (mol L-1), com os parâmetro de VOQ: f= 80 Hz, Es= 6 mV e Esw= 50 mV, construiu-se as curvas analíticas para BPA no intervalo de 1x10-6 a 1x10-5 mol L-1, obtendo-se os limites de detecção e quantificação 7,1x10-7 e 2,4x10-7 mol L-1, respectivamente, em ECV e no intervalo de 3x10-7 a 5x10-6 mol L-1, com LD= 1,1x10-7 mol L-1 e LQ= 3,7x10-7 mol L-1 em ECI. Para NP a curva construida utilizando-se ECV apresentou uma relação linear entre 1x10-9 e 1x10-7 mol L-1, LD= 9,0x10-10 mol L-1 e LQ=2,9x10-9 mol L-1 e em ECI uma relação linear entre 1x10-9 e 4x10-7 mol L-1, LD= 1,0x10-9 mol L-1 e LQ= 3,3x10-9 mol L-1. O método proposto foi aplicado na determinação desses em águas... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: This paper proposed an electrochemical method for determination of endocrine disruptors bisphenol A and nonylphenol in micellar media using glassy carbon (GCE) and screen printed electrodes (SPE). This endocrine disruptors can promote changes in the endocrine system and hormone levels in humans, and serious adverse effects on aquatic organisms, even at low concentrations. The oxidation of phenolic group of this compounds BPA and NP occurs in potential at 0.42 and 0.56 V, respectively in ECV and at 0.29 and 0.25 V in SP. The hydrophobic film of CTAB positively charged on the electrode surface promotes both preconcentration of NP and acts as antifouling agent facilitating the removal of its oxidized product that usually passivates the electrode surface. Using the best experimental conditions for BPA: B-R buffer pH8, ratio of [CTAB]/[BPA] = 2:1 (mol L-1), parameters SWV: f= 60 Hz, Es= 6 mV and Esw= 50 mV an for NP: B-R buffer pH 11, ratio of [CTAB]/[NP] = 1:2 (mol L-1), parameters SWV: f= 80 Hz, Es= 6 mV e Esw= 50 mV, the linear calibration graphs were constructed for BPA from 1.0x10-6 to 1.0x10-5 mol L-1 with detection limit of 7.1x10-7 mol L-1 and quantification of 2,4 x10-7 mol L-1 in GCE and from 3.0x10-7 to 5.0x10-6 mol L-1, with LOD= 1.1x10-7 mol L-1 and LOQ= 3.7 x10-7 mol L-1 in SPE. For NP the linear calibration graphs were constructed from 1.0x10-9 to 1.0x10-7 mol L-1, LOD= 9.0x10-10 mol L-1 and LOQ=2.9x10-9 mol L-1 in GCE and from 1.0x10-9 to 4.0x10-7 mol L-1, LOD= 1.0x10-9 mol L-1 and LOQ= 3.3x10-9 mol L-1 in SPE. The electroanalytical method developed was applied for analysis of these compounds in river water and sewage without prior treatment and the results were very satisfactory.A chromatographic method HPLC/DAD was also developed for the determination of BPA and NP. The best conditions were established as mobile-phase acetonitrile/water and flow rate 0.8 mL min-1... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Orientador: Maria Valnice Boldrin / Banca: Mário César Guerreiro / Banca: Luiz Henrique Dall'antonia / Resumo: 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... / Abstract: 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. / Mestre

Baseado na técnica de Microextração Liquido-Líquido Dispersiva (DLLME) desenvolveu-se uma metodologia de extração para analisar, por Cromatografia Líquida de Alta Eficiência com detector ultravioleta (HPLC-UV), a presença do propilparabeno (PrP) e do butilparabeno (BuP) nas águas da Bacia do Rio Pardo. O método proposto apresentou um limite de detecção e de quantificação de 62,60 e 187,60 µg/L para o Prp e de 58,40 e 175,20 µg/L para o BuP. Análise das amostras coletadas (18 amostras) apresentou um teor de 2,2 a 6,8 µg/L para o PrP e de 1,9 a 4,9 µg/L para o Bup. Além de analisar a presença dos parabenos nas águas do Rio Pardo, estudou-se também a degradação do PrP, do BuP e da mistura PrP mais BuP ( PrP + BuP) pelas técnicas de fotólise e fotoeletrocatálise em solução de água deionizada e em água de rio (Rio Pardo) em diferentes concentrações (5, 10, 20 e 30 mg/L) e pH (4, 7 e 10). A remoção dos parabenos em ambas as técnicas foi superior a 99%. Na fotólise, o tempo de degradação da menor para a maior concentração variou de 25 a 85 minutos enquanto na fotoeletrocatálise ele foi de 12 a 55 minutos, sendo as melhores condições em água deionizada e em meio ácido e neutro (pH 4 e 7). Análise do Carbono Orgânico Total (TOC) das soluções fotolisadas em água deionizada e em diferentes pH\'s (4, 7 e 10) revelou, para o PrP, uma remoção de 16,3 a 25,25 %. Para o BuP, na mesma sequência de pH, a remoção foi de 15 a 23,55%. Na fotoeletrocatálise a remoção de TOC para o PrP nos pH 4, 7 e 10 variou de 33,3 a 36,5 % enquanto para o BuP ela foi de 35,2 a 38,3 %. Teste de citotoxicidade mostrou que o PrP, o BuP e a mistura PrP-BuP são atóxico para as células de fibroblastos Balb/c 3T3 clone A31 antes e após as degradações, todavia são estrogênicos para as células de adenocarcinoma mamário MCF-7. Para o PrP, após ambos os processos de degradação, a estrogenicidde foi completamente abolida, enquanto que para o BuP e para mistura (PrP+BuP) ela foi reduzida, porém não totalmente eliminada. / Based on the dispersive Liquid-Liquid Microextraction technique (DLLME) developed an extraction methodology to analyze by High Performance Liquid Chromatography with Ultraviolet detection (HPLC-UV), the presence of propylparaben (PrP) and butylparaben (BuP) in the waters of the Pardo River Basin. The proposed method has a limit of detection and quantification of 62,60 and 187,60 µg /L of PrP and 58.40 and 175.20 µg /L for BuP. Analysis of the samples (18 samples) showed a content of 2.2 to 6.8 µg / L for the PrP and 1.9 to 4.9 µg / L for the Bup. In addition to analyzing the presence of parabens in the waters of the Pardo River, studied also the degradation of PrP, BuP and mixture PrP more BuP (PrP + BuP) for photolysis and photoelectrocatalysis techniques in deionized water solution and river water (Pardo River) at different concentrations (5, 10, 20 and 30 mg / L) and pH (4, 7 and 10). Removal of parabens in both techniques was greater than 98%. The degradation time in the photolysis ranged from 25 to 85 minutes while in photoelectrocatalysis was of 12 to 55 minutes, being the best conditions in deionized water and in acidic and neutral medium (pH 4 and 7). Analysis of Total Organic Carbon (TOC) of the solution photolysed in deionized water at different pHs (4, 7 and 10) showed to PrP, a removal of 16.3 25.25%. For BuP in the same sequence pH, the removal was 15 to 23.55%. In photoelectrocatalysis TOC removal for PrP in pH 4, 7 and 10 ranged from 33.3 to 36.5% whereas for BuP it was 35.2 to 38.3%.Cytotoxicity test showed that PrP, BUP and PrP-BuP mixture is nontoxic to the cells fibroblasts Balb / c 3T3 clone A31 before and after degradation, however are estrogenic for breast adenocarcinoma cells MCF-7. For the PrP, after photolysis and photoelectrocatalysis, it was completely abolished whereas for BuP and mixture (PrP + BuP), it was reduced but not completely eliminated.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:35:06Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2008-09-19Bitstream added on 2014-06-13T19:44:57Z : No. of bitstreams: 1 paschoal_fmm_dr_araiq.pdf: 1129326 bytes, checksum: ba6f1cd9d72e5bcf9c9195583366e128 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / O presente trabalho ilustra diversas aplicações da técnica de fotoeletrocatálise, tais como: degradação de corantes têxteis, corantes de curtumes, surfatantes, redução de Cr(VI) a Cr(III) e redução de bromato a brometo, usando eletrodos de filmes finos de Ti/TiO2 e luz ultravioleta. A oxidação fotoeletrocatalítica de soluções simuladas de efluentes de curtumes contendo dicromato de potássio, o corante ácido vermelho e o surfatante Tamol® foi investigada em Na2SO4 0,1 mol L-1 usando anodos de filme fino de TiO2 sob potencial de + 1,0 V e irradiação UV-Vis. Foi obtido 100% de remoção do corante ácido vermelho 151 e 98,5% de redução de Cr(VI) a Cr(III) e 94,6% de remoção de carbono orgânico total (COT), após 60 min de fotoeletrocatálise em pH = 2,0. A técnica de fotoeletrocatálise foi ainda aplicada na degradação de dois efluente industriais contendo corantes dispersos em Na2SO4 0,1 mol L-1. Os resultados obtidos mostraram descoloração de 95%, 97%, e 100% de remoção dos corantes dispersos: laranja, rubi e vermelho dispersil, sendo que a porcentagem de mineralização foi de 62,7%; 43,3% e 61,3%, respectivamente. Remoção de 80-89% da coloração dos efluentes foram conseguidas após 360 min de fotoeletrocatálise, concomitante à redução de 49,8% e 46,8% de COT e 50% de redução da demanda química de oxigênio (DQO). O método mostrou-se ainda adequado para a redução de 0,25 mg L-1 de bromato a brometo com máxima performance sob potencial de -0,2 V e luz UV, usando o Ti/TiO2 como fotocátodo. O método promoveu 65% de redução de bromato após 75 min de tratamento. / In the present work has been studied the application of photoelectrocatalytic process to degradation of acid dyes, disperse dyes, surfactant, Cr (VI)/Cr (III) reduction and BrO3 -/Brreduction, using Ti/TiO2 electrodes and UV- Vis irradiation. The photoeletrocatalytic oxidation of simulated leather industry wastewater containing Cr(VI), acid red 151 dye, Tamol® surfactant was investigated in Na2SO4 0,1 mol L-1 solution using Ti/TiO2, potencial of + 1.0V and UV irradiation. 100% of color removal, 98.5% of Cr(VI)/Cr (III) reduction and 94.6% of TOC removal were obtained after 60 min of treatment at pH = 2.0. The photoelectrocatalytic process was successfully applied in the wastewater degradation of textile industry too. The results have shown 95%, 97% and 100% of color removal for orange, ruby e red disperse dyes concomitant to reduction of 62,7%; 43,3% e 61,3% TOC values, respectively. Two wastewater was analyzed and the results present 80-89% of color removal, 49,8% and 46,8% of TOC removal and 50% of COD after 360 min of photoeletrocatalytic treatment. The reduction of bromate to bromide was also followed by photoeletrocatalytic treatment testing 0.25 mg L-1 of bromate in NaCl using Ti/TiO2 electrode, UV irradiation and potential of - 0.2V. The method has shown 65% of bromate concentration reduction after 75 min of treatment.

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 2014-06-11T19:29:07Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2009-06-22Bitstream added on 2014-06-13T19:58:43Z : No. of bitstreams: 1 brugnera_mf_me_araiq.pdf: 4228805 bytes, checksum: 3aeb89396c1f938045e856644dcfa8c2 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / O presente trabalho propõe um método eletroanalítico para determinação dos disruptores endócrinos bisfenol A e nonilfenol em meio micelar utilizando-se eletrodos de carbono vítreo (ECV) e eletrodos de carbono impresso (ECI). Estes disruptores endócrinos têm levantado grande preocupação pois podem promover alterações no sistema endócrino e nível hormonal de humanos, além de sérios efeitos adversos nos organismos aquáticos, mesmo em baixas concentrações. A oxidação do grupo fenólico nos compostos BPA e NP ocorre em potencial 0,42 e 0,56 V, respectivamente em eletrodo de carbono vítreo e em 0,29 e 0,25V para eletrodo de carbono impresso. Curvas voltamétricas obtidas na presença de surfactante brometo de cetiltrimetilamônio (CTAB) têm mostrado maior intensidade de corrente, curvas melhores definidas e minimização dos efeitos de envenenamento da superfície do eletrodo provocado pela adsorção do produto oxidado. Usando-se as melhores condições otimizadas para a determinação de BPA: eletrólito suporte tampão BR pH 8, relação [CTAB]/[BPA] = 2:1 (mol L-1), com os parâmetro de VOQ: f= 60 Hz, Es= 6 mV e Esw= 50 mV e para NP : eletrólito suporte tampão BR pH 11, relação [CTAB]/[NP] = 1:2 (mol L-1), com os parâmetro de VOQ: f= 80 Hz, Es= 6 mV e Esw= 50 mV, construiu-se as curvas analíticas para BPA no intervalo de 1x10-6 a 1x10-5 mol L-1, obtendo-se os limites de detecção e quantificação 7,1x10-7 e 2,4x10-7 mol L-1, respectivamente, em ECV e no intervalo de 3x10-7 a 5x10-6 mol L-1, com LD= 1,1x10-7 mol L-1 e LQ= 3,7x10-7 mol L-1 em ECI. Para NP a curva construida utilizando-se ECV apresentou uma relação linear entre 1x10-9 e 1x10-7 mol L-1, LD= 9,0x10-10 mol L-1 e LQ=2,9x10-9 mol L-1 e em ECI uma relação linear entre 1x10-9 e 4x10-7 mol L-1, LD= 1,0x10-9 mol L-1 e LQ= 3,3x10-9 mol L-1. O método proposto foi aplicado na determinação desses em águas... / This paper proposed an electrochemical method for determination of endocrine disruptors bisphenol A and nonylphenol in micellar media using glassy carbon (GCE) and screen printed electrodes (SPE). This endocrine disruptors can promote changes in the endocrine system and hormone levels in humans, and serious adverse effects on aquatic organisms, even at low concentrations. The oxidation of phenolic group of this compounds BPA and NP occurs in potential at 0.42 and 0.56 V, respectively in ECV and at 0.29 and 0.25 V in SP. The hydrophobic film of CTAB positively charged on the electrode surface promotes both preconcentration of NP and acts as antifouling agent facilitating the removal of its oxidized product that usually passivates the electrode surface. Using the best experimental conditions for BPA: B-R buffer pH8, ratio of [CTAB]/[BPA] = 2:1 (mol L-1), parameters SWV: f= 60 Hz, Es= 6 mV and Esw= 50 mV an for NP: B-R buffer pH 11, ratio of [CTAB]/[NP] = 1:2 (mol L-1), parameters SWV: f= 80 Hz, Es= 6 mV e Esw= 50 mV, the linear calibration graphs were constructed for BPA from 1.0x10-6 to 1.0x10-5 mol L-1 with detection limit of 7.1x10-7 mol L-1 and quantification of 2,4 x10-7 mol L-1 in GCE and from 3.0x10-7 to 5.0x10-6 mol L-1, with LOD= 1.1x10-7 mol L-1 and LOQ= 3.7 x10-7 mol L-1 in SPE. For NP the linear calibration graphs were constructed from 1.0x10-9 to 1.0x10-7 mol L-1, LOD= 9.0x10-10 mol L-1 and LOQ=2.9x10-9 mol L-1 in GCE and from 1.0x10-9 to 4.0x10-7 mol L-1, LOD= 1.0x10-9 mol L-1 and LOQ= 3.3x10-9 mol L-1 in SPE. The electroanalytical method developed was applied for analysis of these compounds in river water and sewage without prior treatment and the results were very satisfactory.A chromatographic method HPLC/DAD was also developed for the determination of BPA and NP. The best conditions were established as mobile-phase acetonitrile/water and flow rate 0.8 mL min-1... (Complete abstract click electronic access below)

Orientador: Maria Valnice Boldrin / Banca: Danielle Palma de Oliveira / Banca: Adalgisa Rodrigues de Andrade / Resumo: Neste trabalho investigou-se a degradação do corante disperso azul 291, empregado na tintura de fibras sintéticas usando a técnica de fotoeletrocatálise. O tratamento fotoeletrocatalítico foi efetuado sobre anodos de filmes finos de Ti/TiO2 operando sob potencial de +1,0V e irradiação UV em reator fotoeletroquímico de um compartimento. A performance do tratamento foi comparada para o corante em NaCl e Na2SO4 0,2M nos valores de pH 4, 6 e 8. Os produtos gerados foram analisados por cromatografia líquida de alta eficiência e detector de arranjo de diodos e espectrometria de massas. A cinética de descoloração foi seguida por espectrofotometria (UV-Vis). Após 60 minutos de tratamento fotoeletrocatalítico observa-se 100 % de remoção de cor em NaCl enquanto 120 min são requeridos para completa descoloração em Na2SO4. O processo foi comparado com o tratamento usando cloro ativo que promove remoção parcial da cor (52%). Comparando-se o desempenho para o tratamento fotoeletrocatalítico e cloração química convencional observou-se índices de remoção do carbono orgânico total (COT) em torno de 30 % após cloração química e 100% de remoção de COT após oxidação fotoeletrocatalítica. A maior eficiência observada no processo fotoeletroquímico em meio de cloreto sugere que nestas condições há formação de radical cloro devido á oxidação fotoeletroquímica do cloreto adsorvido na superfície de Ti/TiO2 pelas lacunas fotogeradas, que são agentes oxidantes muito mais poderosos que uma simples cloração convencional baseada em cloro ativo. Testes da mutagenicidade do corante e dos produtos gerados após os diferentes tratamentos foram avaliados pelo teste de AMES usando salmonella/microssoma. Observa-se total remoção da atividade mutagênica do corante original após tratamento fotoeletroquímico em NaCl e Na2SO4. No entanto amostra do corante azul 291 submetida... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The present work investigate the degradation process of disperse blue 291 widely employed for dyeing synthetic fibers, by using photoelectrocatalytic oxidation on thin films anodes of Ti/TiO2. The oxidation process was performed in 0.2 mol L-1 of NaCl and Na2SO4 at pH values of 4, 6 and 8 under applied potential of 1.0 V irradiated with UV light. The kinetics of degradation was evaluated by color removal and degradation rate using high performance liquid chromatography, spectrophotometry (UV-Vis) and total organic carbon (TOC) measurements. After photoelectrocatalytic oxidation were reached 100% of color removal in both NaCl (60 min of treatment) and Na2SO4 (120 min of treatment) and also 100% of total organic carbon. The results were compared with the conventional chlorination that promoted only 52% of color removal and 30% of total organic carbon reduction. The higher efficiency observed for photoelectrochemical chlorination is explained by the formation of chlorine radical during oxidation of adsorbed chloride on the surface of Ti/TiO2 by photogenerated charge (h+), which are more powerful oxidizing agent than active chlorine operating under usual chlorination system. Disperse blue291 dye presents high mutagenesis activity confirmed by Ames test using salmonella /microssome assay for dye solutions of 5 mg L-1 in NaCl and Na2SO4 0.2 mol L-1. There is total removal of mutagenic activity for both samples treated by photoelectrocatalytic oxidation in both electrolytes. Nevertheless, the disperse blue 291ye treated by active chlorine generated chemically showed an increase in mutagenic activity with the generation of a product much more toxic than the original dye. The products generated by photoelectrocatalytic oxidation of the disperse 291 blue dye were analyzed by mass spectrometry, and the results indicate the formation of different products under chloride and sulfate medium. But, under...(Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Este trabalho visa o estudo de processos de degradação fotocatalítica e fotoeletrocatalítica de corantes sobre dióxido de titânio. O enfoque está voltado ao uso de técnicas espectroscópicas, com especial destaque para o desenvolvimento de metodologias de espectroscopia vibracional Raman intensificada. Nesse sentido, tem-se em vista a investigação dos mecanismos envolvidos nos processos de fotodegradação e fotoeletrodegradação de corantes, através da identificação de intermediários e produtos de processos de degradação por técnicas de espectroscopia eletrônica e Raman. Os estudos de fotocatálise são também expandidos para ambientes eletroquímicos. Nos chamados processos fotoeletrocatalíticos, a combinação de processos eletroquímicos e fotoquímicos mostra-se bastante promissora para a degradação de poluentes orgânicos. O primeiro desafio no desenvolvimento desse trabalho foi construir o fotorreator adequado que permitisse a obtenção de amostras para serem analisadas por espectroscopia Raman, e apresentasse boa eficiência nos processos de fotocatálise e também fotoeletrocatálise. Encontrado o fotorreator adequado, investigamos o comportamento cinético dos processos foto(eletro)degradação de corantes, buscando verificar a dependência com o potencial eletroquímico aplicado, o efeito do eletrólito suporte, e a identificação de intermediários formados durante o processo de degradação. Analisamos também aspectos relacionados aos mecanismos de adsorção de corantes sobre a superfície do dióxido de titânio. Tais aspectos podem ser de significativa relevância no desenvolvimento de técnicas eficazes para o tratamento de poluentes orgânicos. Nossos estudos estiveram principalmente centrados em dois corantes: o azocorante verde de Janus e o corante antraquinônico alizarina vermelha S. Os resultados obtidos nos estudos da cinética dos processos fotoeletrocatalíticos sugerem que o efeito do potencial aplicado depende de maneira significativa da natureza química do corante. Observou-se uma tendência dos processos fotoeletrocatalíticos serem mais eficientes na remoção da coloração da solução corante do verde de Janus quando comparados aos fotocatalíticos. Tal tendência não foi observada para o corante alizarina vermelha S. Essa diferença de comportamento pôde ser relacionada à natureza das interações específicas de entre cada corante e a superfície do catalisador. Nossos estudos a respeito dos mecanismos envolvidos nos processos de degradação do verde de Janus revelaram que as primeiras etapas dos processos de fotodegradação e fotoeletrodegradação seguem mecanismos diferentes. Os resultados obtidos mostram que a degradação do verde de Janus em suspensão de TiO2 envolve entre suas etapas modificações na ligação azo desse corante (N=N), resultando na formação de um composto intermediário derivado da fenossafranina. No processo fotoeletrocatalítico, por outro lado, observa-se um mecanismo diferenciado o qual não envolve em suas etapas iniciais a quebra da ligação azo do corante / This work focuses on the study of photocatalytic and photoelectrocatalytic degradation processes of dyes over titanium dioxide. The main approach is based on the use of spectroscopic techniques, with special emphasis to methodologies based on surface-enhanced Raman spectroscopy. Within this context, the mechanisms involved in the photodegradation and photoelectrodegradation of dyes are investigated by the identification of degradation intermediates through vibrational and electronic spectroscopies. In the so-called photoelectrocatalytic processes, the combination of electrochemical and photochemical processes is an interesting and promising approach for the degradation of a wide variety of organic pollutants. The first step in the development of the present work was to build a photo reactor that allowed the analysis of samples through Raman spectroscopy and presented a good efficiency for both photocatalytic and photoelectrocatalytic processes. We then investigated the kinetic behavior of the photo(electro)degradation of dyes in order to verify the dependence upon the electrochemical applied potential, the effect of the supporting electrolyte, and the identification of intermediate products formed during the degradation process. We also analyzed aspects related to the adsorption mechanisms of the dyes on the titanium dioxide surface. Such aspects can be relevant to the understanding and to the development of efficient techniques for the remediation of organic pollutants. Our studies focused mainly on two dyes: the azo dye Janus green and the anthraquinonic dye alizarin red S. The results obtained in the kinetic study of the photoelectrocatalytic processes suggest that the effect of the applied electrochemical potential strongly depends on the chemical nature of the investigated dye. We have observed that the decolorization of Janus green is favored for photoelectrocatalytic process as compared to the photocatalytic degradation. Such behavior was not observed for the anthraquinonic dye alizarin red S. This difference was related to the nature of the specific interactions between each dye and the catalyst surface. Our studies regarding the mechanisms of degradation revealed that the first steps of the photocatalytic and photoelectrocatalytic processes of Janus green followed different routes. The obtained results indicate that the degradation of Janus green in aqueous TiO2 suspension involves changes in the azo bond (N=N), resulting in the formation of an intermediate compound a derived from the phenosafranine structure, whereas for the photoelectrocatalytic process there are evidences of a different mechanism that does not involve the cleavage of the azo bond.