Use este identificador para citar ou linkar para este item:
https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/36209
Tipo: | Dissertação |
Título: | Processo de fotocatálise solar para remoção do azul de metileno assistido por ZnO/CuO |
Autor(es): | Almeida, Ludmila Silva Aragão de |
Primeiro Orientador: | Fernandes, Pollyana Caetano Ribeiro |
Resumo: | É de suma relevância a preocupação ambiental no que tange a poluição das águas, o setor têxtil, desde a revolução industrial, vem degradando a biota aquática com os seus despejos de elementos tóxicos em efluentes de forma indevida. Nos dias de hoje, existem processos convencionais de remediação de corantes, porém de forma não eficiente, uma vez que eles apenas tendem a minimizar a toxicidade dos corantes, mudam o elemento de fase e não o desmineralizam por completo, além de possuírem alto custo. Com isso, uma das alternativas para a resolução desta problemática é utilizar os processos oxidativos avançados, com destaque ao processo de descoloração via fotocatálise solar, assistida por semicondutores, como os óxidos de zinco e de cobre, que utilizam a energia do sol para degradar os corantes despejados inadequadamente. O objetivo deste trabalho foi utilizar os óxidos de cobre e de zinco e suas heterojunções na degradação fotocatalítica do corante azul de metileno, utilizando a energia solar. Na presente pesquisa, os fotocatalisadores foram obtidos pelo método hidrotermal e foram testados em sua forma pura e nas proporções 80%ZnO/20%CuO e 20%ZnO80%CuO. Os óxidos foram caracterizados por difratograma de raio X, espectro de absorção na região do infravermelho com transformada de Fourier, microscopia eletrônica de varredura, espectro de absorção na região do ultravioleta e do visível e ensaio de área superficial Branauer Emmett e Teller. De acordo com os bandgaps apresentados, os materiais possuem propriedades fotocatalíticas na região do ultravioleta e visível. As melhores eficiências encontradas foram para os 80%ZnO/20%CuO e o ZnO puro, em todas as faixas de pH, resultando em 100% de descontaminação utilizando radiação ultravioleta. Em ambiente aberto utilizando radiação solar as melhores eficiências encontradas foram para o 80%ZnO/20%CuO com pH 5,7 e sem alteração, juntamente com o ZnO puro com o pH 9, resultando em 100% de descoloração. Os resultados demonstram que os materiais são promissores para remediação do corante azul de metileno, além da pesquisa contribuir para os Objetivos de Desenvolvimento Sustentável (ODS) no que tange a garantir a sustentabilidade ambiental, aperfeiçoando o tratamento de água (ODS 6), desenvolvendo tecnologias avançadas (ODS 9), aproveitando a energia solar (ODS 13) e preservando a biodiversidade (ODS 15). |
Abstract: | Environmental concern regarding water pollution is of utmost relevance. The textile sector, since the Industrial Revolution, has been degrading aquatic biota with its improper discharge of toxic elements in effluents. Nowadays, conventional processes for dye remediation exist; however, they are not efficient, as they tend to only minimize the toxicity of the dyes, changing the phase of the element without fully demineralizing it, in addition to having high costs. Therefore, one of the alternatives for solving this problem is to use advanced oxidative processes, particularly the discoloration process via solar photocatalysis, assisted by semiconductors such as zinc and copper oxides, which utilize solar energy to degrade improperly discharged dyes. The objective of this work was to use copper and zinc oxides and their heterojunctions in the photocatalytic degradation of methylene blue dye, using solar energy. In this research, the photocatalysts were obtained by the hydrothermal method and were tested in their pure form and in the proportions of 80%ZnO/20%CuO and 20%ZnO/80%CuO. The oxides were characterized by X-ray diffraction, infrared absorption spectrum with Fourier transform, scanning electron microscopy, ultraviolet and visible absorption spectrum, and Brunauer-Emmett-Teller surface area analysis. According to the presented bandgaps, the materials possess photocatalytic properties in the ultraviolet and visible regions. The best efficiencies found were for the 80%ZnO/20%CuO and pure ZnO, across all pH ranges, resulting in 100% decontamination using ultraviolet radiation. In an open environment using solar radiation, the best efficiencies were found for the 80%ZnO/20%CuO at pH 5.7 and unchanged, along with pure ZnO at pH 9, resulting in 100% discoloration. The results demonstrate that the materials are promising for the remediation of methylene blue dye, and this research contributes to the Sustainable Development Goals (SDGs) in terms of ensuring environmental sustainability, improving water treatment (SDG 6), developing advanced technologies (SDG 9), harnessing solar energy (SDG 13), and preserving biodiversity (SDG 15). |
Palavras-chave: | Fotocatálise solar Azul de metileno Óxido de cobre Óxido de zinco Hidrotermal Methylene blue Solar photocatalysis Hydrothermal Copper oxide Zinc oxide |
CNPq: | CNPQ::ENGENHARIAS |
Idioma: | por |
País: | Brasil |
Editor: | Universidade Federal da Paraíba |
Sigla da Instituição: | UFPB |
Departamento: | Engenharia de Energias Renováveis |
Programa: | Programa de Pós-Graduação em Energias Renováveis |
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/123456789/36209 |
Data do documento: | 31-Jan-2025 |
Aparece nas coleções: | Centro de Energias Alternativas e Renováveis (CEAR) - Programa de Pós-Graduação em Energias Renováveis |
Arquivos associados a este item:
Arquivo | Descrição | Tamanho | Formato | |
---|---|---|---|---|
LudmilaSilvaAragãoDeAlmeida_Dissert.pdf | 1,58 MB | Adobe PDF | Visualizar/Abrir | |
LudmilaSilvaAragãoDeAlmeida_Dissert_Ficha_SIGAA.pdf | 2,11 kB | Adobe PDF | Visualizar/Abrir |
Este item está licenciada sob uma
Licença Creative Commons