Publicação

Síntese de catalisadores a partir do pentóxido de nióbio e do dióxido de titânio para uso em processos fotocatalíticos

Detalhes bibliográficos
Resumo:	A indústria têxtil ganha destaque não só pela sua importância econômica, mas também pelo seu potencial poluidor, sendo gerados efluentes líquidos que impactam o meio ambiente. A principal característica desses efluentes é a presença de coloração, resultante da incompleta fixação dos corantes durante o tingimento dos tecidos. Desde 1972, a fotocatálise tem atraído a atenção para a sua aplicabilidade no tratamento de efluentes e o dióxido de titânio é o fotocatalisador mais estudado, inclusive na degradação de efluentes têxteis. No entanto, outros óxidos semicondutores também são potencialmente atraentes para este uso. O Brasil é detentor de mais de 90% das reservas mundiais exploráveis de nióbio, tornando o desenvolvimento de tecnologia associada ao uso desta matéria-prima interessante para o país. Em vista disso, neste trabalho foram sintetizados quatro catalisadores contendo 1% em massa de Nb2O5 em TiO2 para uso no descoramento fotocatalítico de corantes têxteis utilizando luz visível. Três catalisadores foram sintetizados por impregnação ao ponto úmido da titânia usando soluções de oxalato amoniacal de nióbio e diperoxo dioxaloniobato de amônio e, um por método sol-gel a partir do etóxido de nióbio e do isopropóxido de titânio, seguidos de calcinação a 500 °C. Os catalisadores foram caracterizados por DRX, análise textural, DRS e FTIR. As titânias dopadas obtidas por meio de impregnação apresentam propriedades físico-químicas semelhantes à da titânia P25 original, com fases anatase e rutilo. O material obtido pelo método sol-gel apresenta elevada cristalinidade, com predominância da estrutura brookita, que é uma fase de titânia difícil de ser obtida, segundo a literatura. Aumento nas áreas específicas e nos diâmetros médios de poros também foram observados, chegando a percentuais acima de 34 e 17%, respectivamente, com relação à titânia pura. Os testes fotocatalíticos utilizando soluções aquosas dos corantes Amarelo Reactron 4GL ou Marinho Intracron VS-B Ultra foram conduzidos por 2 horas, sob lâmpada de radiação visível. A remoção de cor foi mensurada por espectrofotometria UV/VIS. Nos testes de fotocatálise utilizando o corante Amarelo, os catalisadores tiveram ótimos desempenhos, apresentando uma descoloração bastante significativa, com percentuais acima de 93%. Resultados significativos também foram obtidos nos testes de fotocatálise utilizando o corante Marinho, sendo alcançados percentuais acima de 71% de descoloração desse corante. As metodologias de síntese de titânia dopada com nióbia propostas são originais e os resultados comprovaram a obtenção de materiais eficientes para o processo fotocatalítico visando a remoção de cor de efluentes têxteis.
Autores principais:	Ferreira, Camila Lois Oreiro
Assunto:	Fotocatálise Catalisadores Corantes Titânio Nióbio Síntese de catalisadores TiO2 Nb2O5 Corantes têxteis Photocatalysis Synthesis of catalysts Titanium dioxide Niobium pentoxide Textile dyes ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA::TECNOLOGIA QUIMICA
Ano:	2023
País:	Brasil
Tipo de documento:	dissertação de mestrado
Tipo de acesso:	acesso aberto
Instituição associada:	IBICT
Idioma:	português
Origem:	Oasisbr

Descrição
Resumo:	A indústria têxtil ganha destaque não só pela sua importância econômica, mas também pelo seu potencial poluidor, sendo gerados efluentes líquidos que impactam o meio ambiente. A principal característica desses efluentes é a presença de coloração, resultante da incompleta fixação dos corantes durante o tingimento dos tecidos. Desde 1972, a fotocatálise tem atraído a atenção para a sua aplicabilidade no tratamento de efluentes e o dióxido de titânio é o fotocatalisador mais estudado, inclusive na degradação de efluentes têxteis. No entanto, outros óxidos semicondutores também são potencialmente atraentes para este uso. O Brasil é detentor de mais de 90% das reservas mundiais exploráveis de nióbio, tornando o desenvolvimento de tecnologia associada ao uso desta matéria-prima interessante para o país. Em vista disso, neste trabalho foram sintetizados quatro catalisadores contendo 1% em massa de Nb2O5 em TiO2 para uso no descoramento fotocatalítico de corantes têxteis utilizando luz visível. Três catalisadores foram sintetizados por impregnação ao ponto úmido da titânia usando soluções de oxalato amoniacal de nióbio e diperoxo dioxaloniobato de amônio e, um por método sol-gel a partir do etóxido de nióbio e do isopropóxido de titânio, seguidos de calcinação a 500 °C. Os catalisadores foram caracterizados por DRX, análise textural, DRS e FTIR. As titânias dopadas obtidas por meio de impregnação apresentam propriedades físico-químicas semelhantes à da titânia P25 original, com fases anatase e rutilo. O material obtido pelo método sol-gel apresenta elevada cristalinidade, com predominância da estrutura brookita, que é uma fase de titânia difícil de ser obtida, segundo a literatura. Aumento nas áreas específicas e nos diâmetros médios de poros também foram observados, chegando a percentuais acima de 34 e 17%, respectivamente, com relação à titânia pura. Os testes fotocatalíticos utilizando soluções aquosas dos corantes Amarelo Reactron 4GL ou Marinho Intracron VS-B Ultra foram conduzidos por 2 horas, sob lâmpada de radiação visível. A remoção de cor foi mensurada por espectrofotometria UV/VIS. Nos testes de fotocatálise utilizando o corante Amarelo, os catalisadores tiveram ótimos desempenhos, apresentando uma descoloração bastante significativa, com percentuais acima de 93%. Resultados significativos também foram obtidos nos testes de fotocatálise utilizando o corante Marinho, sendo alcançados percentuais acima de 71% de descoloração desse corante. As metodologias de síntese de titânia dopada com nióbia propostas são originais e os resultados comprovaram a obtenção de materiais eficientes para o processo fotocatalítico visando a remoção de cor de efluentes têxteis.

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