Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / In this work was carried out the catalyst synthesis TiO2 doped with nitrogen by sol-gel method, followed by calcination step. Were used three different calcination temperatures, 400, 450 and 500 ° C, while the other synthesis parameters were kept. The compounds were characterized by X-ray diffraction spectroscopy, UV-visible region and the nitrogen adsorption BET method. The study results presented obtaining nanopowders of titanium dioxide doped with nitrogen in the anatase phase, without the presence of rutile phase with surface areas ranging between 12.94 to 151.33 m2.g-1 with crystallite sizes in the nanometer range.
Adsorption studies were carried out in advance to the tests photocatalytic irradiation of visible light and sunlight. The dye used as a model for the tests was the azo dye Direct Black 38. Through the preparation of solutions with different initial concentrations of dye and using a fixed volume of solution and adsorbent concentration for the adsorption tests were determined certain parameters of the process and thermodynamic equilibrium. Thermodynamic parameters, it was observed that the adsorption process is endothermic, with characteristics of physics adsorption due to the low value of the ΔH° obtained (10.02 kJ.mol-1). Positive values of the ΔG° show that the enthalpic contribution is greater than the entropy.
The parameters initial concentration of dye, catalyst concentration and pH were measured in the tests photocatalytic irradiation of visible light and sunlight. The results showed that the parameters studied, the initial concentration of dye have significant influence on the photocatalytic process, followed by pH, and finally, with less influence, the catalyst concentration.
A study of the influence of annual climate stations in the photocatalytic degradation under solar irradiation is presented. The results of this study showed that the seasons have a strong influence on the results of photodegradation due to the large variation of intensity of UVB radiation between stations / Neste trabalho são apresentados resultados da síntese do catalisador TiO2 dopado com nitrogênio através do método sol-gel, seguido pela etapa de calcinação. Foram utilizadas três temperaturas diferentes de calcinação, 400, 450 e 500°C, sendo que os demais parâmetros de síntese foram mantidos. Os compostos obtidos foram caracterizados por difração de raios-X, espectroscopia na região do UV-visível e adsorção de nitrogênio pelo método BET. Os resultados do estudo comprovam a obtenção de nanopós de dióxido de titânio na fase anatase dopado com nitrogênio, sem a presença da fase rutilo, com áreas superficiais variando entre 12,94 a 151,33 m2/g e com tamanhos de cristalito em escala nanométrica.
Foram realizados estudos de adsorção antes dos ensaios fotocatalíticos sob irradiação de luz visível e solar. O corante utilizado, como modelo, para os testes foi o corante azo Direct Black 38. Através do preparo de soluções com diferentes concentrações iniciais de corante e com o uso de um volume fixo de solução e concentração de adsorvente para os testes de adsorção, foram determinados alguns parâmetros de equilíbrio e termodinâmicos do processo. Observou-se que o processo de adsorção é endotérmico, com características de adsorção física devido ao baixo valor da ΔH° obtido (10,02 KJ.mol-1). Valores positivos da ΔG° mostram que a contribuição entálpica é maior do que a entrópica.
Nos testes fotocatalíticos sob irradiação de luz visível e solar foram analisados os parâmetros de concentração inicial de corante, massa de catalisador e pH. Os resultados mostraram que dos parâmetros estudados, a concentração inicial de corante tem significativa influência no processo fotocatalítico, seguido pelo pH e, por fim, com menor influência, a massa de catalisador.
Um estudo da influência das estações climáticas anuais na degradação fotocatalítica sob irradiação solar é apresentado. Os resultados deste estudo mostraram que as estações climáticas influenciam fortemente nos resultados de fotodegradação em função da grande variação de intensidade da radiação UVB entre as estações.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufsm.br:1/7979 |
| Date | 02 March 2012 |
| Creators | Paz, Diego Silva |
| Contributors | Foletto, Edson Luiz, Jahn, Sérgio Luiz, Carreño, Neftalí Lenin Villarreal |
| Publisher | Universidade Federal de Santa Maria, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Processos, UFSM, BR, Engenharia de Processos |
| 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:Repositório Institucional da UFSM, instname:Universidade Federal de Santa Maria, instacron:UFSM |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | 300800000005, 400, 500, 300, 300, 300, 7aa8fe58-3c70-4a11-ab62-f8c72e2118cb, f72555b5-ff5c-4e8e-94c0-253dbdacaf15, d44d2387-2d6e-4165-b088-3ed7e054631d, abceec95-646a-4084-82a5-bf60be04dfd4 |
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