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Use este identificador para citar ou linkar para este item: https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/36738
Tipo: Tese
Título: Influência das propriedades dos compósitos de dióxido de titânio do hexatitanato de sódio na sua atividade fotocatalítica
Autor(es): Teixeira, Ana Rita Ferreira Alves
Primeiro Orientador: Santos, Iêda Maria Garcia dos
Segundo Orientador: Pontes, Liliana de Fátima Bezerra Lira de
Resumo: Materiais a base de titânio são extensivamente estudados e com aplicações consolidadas no que concerne às fases cristalinas do TiO2 anatase e rutilo. No entanto, a fase brokita, mais difícil de ser obtida, vem ganhando mais atenção, especialmente no campo de fotocatálise. Entre os métodos de síntese, o método hidrotermal se destaca, com diferentes condições de síntese reportadas, mas poucos trabalhos tratam de sua obtenção com aquecimento por micro-ondas. Titanatos de sódio também têm sido objeto de diversos estudos e mostram-se promissores para diversas aplicações. A fase Na2Ti6O13, com estrutura em túneis, já foi descrita com boa atividade fotocatalítica. Diante disto, foram avaliadas diferentes condições de síntese utilizando o método hidrotermal para obtenção de TiO2-brokita. Os fatores estudados foram: pH, concentração de sódio e temperatura. Amostras compostas de Na2Ti6O13 e compósitos Na2Ti6O13/rutilo também foram obtidas nesse estudo pelo método hidrotermal com posterior calcinação. Todos os materiais obtidos foram caracterizados e aplicados como catalisadores na fotodegradação de soluções aquosas do corante remazol amarelo ouro (RNL), e os resultados indicaram uma forte influência da composição de fases e da desordem à curto alcance na atividade catalítica. Os materiais obtidos apresentaram boa atividade fotocatalítica, com destaque para amostra composta de 31% de brokita entre os materiais não calcinados, e para Na2Ti6O13 obtido pelo método hidrotermal que alcançaram 80% e 96% de descoloração do RNL após 4h de fotocatálise, respectivamente. Estudos de EPR dos materiais calcinados indicaram a presença de defeitos Ti3+bulk, possivelmente relacionados à orientação morfológica, nas amostras obtidas pelo método assistido por micro-ondas; para essas amostras, pode-se concluir que a além desses defeitos, a proporção de rutilo nos compósitos e a ordem a curto alcance influenciaram a fotocatálise.
Abstract: Titania based materials are widely studied with well-known applications for anatase and rutile TiO2 phases. However, brookite, which is more difficult to obtain, has caught the scientific community interest specially at photocatalysis field. Among many synthesis methodologies, hydrothermal method stands out, with different synthesis conditions reported, but only few works have referenced its synthesis by microwave assisted hydrothermal method. Sodium titanates have also been reported and seem to be promising for different applications. Na2Ti6O13, with tunnel-like structure is known as a good photocatalyst. In this sense, the aim of this work is to evaluate different synthesis conditions employing hydrothermal for brookite obtainment. pH, sodium concentration and temperature on the microwave oven were the factors evaluated. Na2Ti6O13 and Na2Ti6O13/rutile composites were obtained with hydrothermal treatment and calcination. Na2Ti6O13 were also obtained by Pechini method for the first time (data in the appendix) All samples obtained were characterized and employed as catalysts for the photodegradation of remazol golden yellow dye (RNL) aqueous solution, the results suggested the main influence of phase composition and short-range disorder on the activity. The materials obtained were considered good photocatalysts, highlighting the sample with 31% of brookite, and Na2Ti6O13 obtained by hydrothermal method, which were able to promote around 80% and 96% of RNL decolorization after 4 h of irradiation, respectively. EPR studies of the calcined materials indicated the presence of Ti3+bulk defects, possibly related to a morphological orientation, for those samples obtained by microwave assisted synthesis; so among titanates and composites, these defects, rutile ratio and short order disorder were shown to play a central role in the photocatalytic activity.
Palavras-chave: Fotocatálise
Dióxido de titânio
Brokita
Titanato de sódio
Fotocatálise heterogênea
Hexatitanato de sódio
Titanium dioxide
Brookite
Na2Ti6O13
Heterogeneous photocatalysis
CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA
Idioma: por
País: Brasil
Editor: Universidade Federal da Paraíba
Sigla da Instituição: UFPB
Departamento: Química
Programa: Programa de Pós-Graduação em Química
Tipo de Acesso: Acesso aberto
URI: http://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/br/
URI: https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/36738
Data do documento: 8-Dez-2021
Aparece nas coleções:Centro de Ciências Exatas e da Natureza (CCEN) - Programa de Pós-Graduação em Química



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