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Previous issue date: 2018-08-03 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The discharge of organic pollutants in land surface and wastewater soils is harmful to
human health and the aquatic environment. At this juncture, Advanced Oxidative Processes
(AOP’s) are attractive options, since they have in their essence the formation of hydroxyl
radicals (HO•) that act as oxidants in the elimination of contaminants. The AOP’s offer different
routes, among them, it is possible to highlight the heterogeneous Photo-Fenton process when
using a semiconductor in the solid state, such as iron oxide in the hematite phase (α-Fe2O3) in
combination with hydrogen peroxide (H2O2) under visible light irradiation. Thus, the objective
of this work was to synthesize iron oxide (Fe2O3) nanoparticles by the polymer precursors
method (Pechini), varying the calcination temperature, and characterize them using the
techniques of Thermogravimetry (TGA / DTG), X-Ray Fluorescence (FRX), X-Ray
diffractometry (XRD), Scanning Electron Microscopy (SEM), Fourier Transform Infrared
Spectroscopy (FTIR) and Diffuse Reflectance Spectroscopy (DRS). As well as investigating
the degradation of the Methylene Blue (MB) dye through the heterogeneous Photo-Fenton
process by means of a 35W Xenon Lamp, a glass beaker containing 40 mL of the MB dye at
10 mg.L-1
, adding H2O2 around 0 to 1% of the volume of the MB solution, beside that to adding
20 mg of the samples synthesized in the system that was under constant stirring. Therefore,
aliquots were taken at regular intervals for analysis on the UV-Vis spectrophotometer. Thus,
by means of the XRD technique, the presence of the hematite (α - Fe2O3) phase was confirmed
in the samples obtained. In addition, it was found that using 200 microliters of H2O2 in the
system, higher efficiency was achieved for all samples, so that the calcined at 1000 °C degraded
91.764% of the AM dye within 1 hour. Thus, the results indicated the feasibility of the Pechini
method to obtain α - Fe2O3 nanoparticles and their use in the heterogeneous Photo - Fenton
process in the visible light, since this represents 46% of the solar irradiation on the terrestrial
surface, which makes its application attractive for the degradation of organic contaminants in
waste water. / O despejo de poluentes orgânicos tanto em solos da superfície terrestre como em águas
residuais é prejudicial à saúde humana e ao meio aquático. Nessa conjuntura, os Processos
Oxidativos Avançados (POA’s) são opções atrativas, pois possuem na sua essência a formação
de radicais hidroxila (HO•) que atuam como oxidantes na eliminação desses contaminantes. Os
POA’s oferecem diferentes rotas, dentre essas, pode-se destacar o processo Foto-Fenton
heterogêneo perante o emprego de um semicondutor no estado sólido, tal como o óxido de ferro
na fase hematita (α - Fe2O3) em combinação com o peróxido de hidrogênio (H2O2) sob
irradiação à luz visível. Dessa forma, o objetivo desse trabalho foi sintetizar nanopartículas de
óxido de ferro (Fe2O3) pelo método dos precursores poliméricos (Pechini), variando a
temperatura de calcinação, e caracterizá-las por meio das técnicas de Termogravimetria
(TGA/DTG), Fluorescência de Raios X (FRX), Difratometria de Raios X (DRX), Microscopia
Eletrônica de Varredura (MEV), Espectroscopia na região do Infravermelho com Transformada
de Fourier (FTIR) e Espectroscopia de Reflectância Difusa (ERD). Assim como, investigar a
degradação do corante Azul de Metileno (AM) através do processo Foto-Fenton heterogêneo
por intermédio de uma lâmpada de Xenon 35W, e um béquer de vidro contendo o corante AM
a 10 mg.L
-1
, adicionando H2O2 em torno de 0 a 1% dentre o volume da solução de AM, além
de acrescentar 20 mg das amostras sintetizadas no sistema que se encontrava sob agitação
constante. Por conseguinte, foram retiradas alíquotas em intervalos regulares para a realização
de análises por meio da técnica espectrofotômetria UV-Vis. Assim, por meio da técnica de DRX
foi confirmada a presença da fase hematita (α - Fe2O3) nas amostras obtidas. Além disso, foi
constatado que utilizando 200 microlitros de H2O2 no sistema, alcançou-se uma maior eficiência
para todas as amostras, de forma que aquela calcinada a 1000 ºC degradou 91,764% do corante
AM no período de 1 hora. Dessa maneira, os resultados indicaram a viabilidade do método de
Pechini para a obtenção de nanopartículas de α - Fe2O3 e o seu emprego no processo FotoFenton
heterogêneo a luz visível, visto que essa representa 46% da irradiação solar na superfície
terrestre, o que torna atrativo a sua aplicação para a degradação de contaminantes orgânicos em
águas residuais.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:http://localhost:tede/6687 |
| Date | 03 August 2018 |
| Creators | Mattos, Marcus Renato Pinheiro, 99221-2449 |
| Contributors | pocrifka@gmail.com, Pocrifka, Leandro Aparecido |
| Publisher | Universidade Federal do Amazonas, Programa de Pós-graduação em Ciência e Engenharia de Materiais, UFAM, Brasil, Faculdade de Tecnologia |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFAM, instname:Universidade Federal do Amazonas, instacron:UFAM |
| Rights | http://creativecommons.org/licenses/by-nd/4.0/, info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | -5930111888266832212, 500 |
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