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Use este identificador para citar ou linkar para este item: https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/35189
Tipo: Dissertação
Título: Síntese e caracterização da heterojunção de g-C3N4 com ZnO impregnado com nanopartículas de prata
Autor(es): Soares, Moises da Costa
Primeiro Orientador: Rojas, Leopoldo Oswaldo Alcazar
Primeiro Coorientador: Madeira, Vivian Stumpf
Resumo: Este estudo detalha a síntese e caracterização da heterojunção formada entre o óxido de zinco (ZnO) e o nitreto de carbono grafítico (g-C3N4) impregnado com nanopartículas de prata (NpsAg), visando investigar as propriedades estruturais e ópticas desse material para aprimorar seu desempenho em reações de redução e oxidação por via fotocatalítica. As heterojunçoes foram obtidos através do método simples de combinação, que inclui etapas de mistura, sonicação e tratamento térmico. Os resultados das técnicas de caracterização, como DRX, DRS e fotolumi- nescência, confirmaram a interação desses materiais. O DRX identificou as fases cristalinas de g-C3N4 e ZnO e as interações com NPsAg, enquanto a análise de fotoluminescência revelou uma diminuição na recombinação na heterojunção em comparação com o g-C3N4 puro. O cálculo do Band Gap a partir da análise de DRS do g-C3N4 puro e fotocatalisadores modificados apresentaram valores similares aqueles encontrados na literatura. As heterojunções g-C3N4/ZnO e g-C3N4/Ag/ZnO demonstraram boa eficiência na reação de redução do íon Fe2+ a Fe0 em relação ao g-C3N4 e g-C3N4/Ag, quando ao serem submetidas irradiação de luz solar simulada. Os resultados demonstraram que as heterojunções g-C3N4/ZnO e g-C3N4/Ag/ZnO adsorveram 10 vezes mais Fe2+ do que o g-C3N4 puro, devido ao efeito de transferência de carga e à presença de ZnO. A adição de 1% de Ag aumentou significativamente a adsorção nas heterojunções e intensificou a eficiência fotocatalítica, resultando em um aumento do coeficiente cinético da reação de fotorredução.
Abstract: This study details the synthesis and characterization of the heterojunction between zinc oxide (ZnO) and graphitic carbon nitride (g-C3N4) impregnated with silver nanoparticles (NPsAg), aiming to investigate the structural and optical properties of these materials to enhance their performance in photoreduction. The materials were obtained through a simple combination method, which includes mixing, sonication, and thermal treatment steps. Characterization tech- niques such as X-ray diffraction (XRD), UV-Vis spectroscopy, and photoluminescence confirmed the interaction between these materials. XRD identified the crystalline phases of g-C3N4 and ZnO and their interactions with NPsAg, while photoluminescence analysis revealed reduced recombination in the heterojunction compared to pure g-C3N4. Band gap calculations from diffuse reflectance spectroscopy (DRS) for pure g-C3N4 and modified photocatalysts showed values consistent with those reported in the literature. The g-C3N4/ZnO and g-C3N4/Ag/ZnO heterojunctions demonstrated high efficiency in reducing Fe2+ to Fe0 compared to pure g-C3N4 and g-C3N4/Ag. Results showed that the g-C3N4/ZnO and g-C3N4/Ag/ZnO heterojunctions adsorbed 10 times more Fe2+ than pure g-C3N4, attributed to charge transfer effects and the presence of ZnO. The addition of 1% Ag significantly increased adsorption in the heterojunctions and enhanced photocatalytic efficiency, resulting in a higher reaction rate coefficient for photoreduction.
Palavras-chave: Engenharia química
Heterojunção
Fotorredução
Semicondutor
Ressonância plasmônica
Heterojunction
Photoreduction
Semiconductor
Plasmonic resonance
CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA
Idioma: por
País: Brasil
Editor: Universidade Federal da Paraíba
Sigla da Instituição: UFPB
Departamento: Engenharia Química
Programa: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química
Tipo de Acesso: Acesso aberto
Attribution-NoDerivs 3.0 Brazil
URI: http://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/br/
URI: https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/35189
Data do documento: 29-Ago-2024
Aparece nas coleções:Centro de Tecnologia (CT) - Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química

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