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Título: Síntese, caracterização e aplicação de compósitos de polipirrol/TiO2 em processos fotocatalíticos
Autor(es): Souza Junior, Joel Miguel Nunes de
Orientador(es): Domenico, Michele Di
Palavras-chave: Água - Poluição
Corantes
Catálise heterogênea
Dióxido de titânio
Water - Pollution
Colorings matter
Heterogeneous catalyses
Titanium dioxide
Data do documento: 5-Jul-2019
Editor: Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Câmpus: Francisco Beltrao
Referência: SOUZA JUNIOR, Joel Miguel Nunes de. Síntese, caracterização e aplicação de compósitos de polipirrol/TiO2 em processos fotocatalíticos. 2019. 54 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação) – Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Francisco Beltrão, 2019.
Resumo: Nas últimas décadas, têm sido desenvolvidas novas tecnologias de tratamento de resíduos, e a fotocatálise heterogênea destaca-se entre elas por transformar a grande maioria dos contaminantes em dióxido de carbono, água e ânions inorgânicos, compostos menos nocivos ao meio ambiente. Esse é um processo simples, que precisa apenas de um semicondutor e uma fonte de radiação. O dióxido de titânio é o semicondutor mais amplamente empregado, por conta de suas notáveis propriedades físicas, químicas e fotoelétricas. Contudo, ele apresenta algumas características que limitam o seu uso. Compósitos híbridos de polímeros condutores e óxidos inorgânicos, como o polipirrol e o dióxido de titânio vêm sendo estudados para solucionar esses problemas. Neste trabalho foram sintetizados sólidos híbridos destes componentes, pela síntese química de polimerização “in situ”, em diferentes razões molares de dióxido de titânio, por diferentes rotas e com diferentes meios de dispersão das partículas durante a síntese. Os compósitos foram caracterizados pelas análises de TGA, MEV e UV-vis DRS. Para testar a capacidade de remover o corante azul de metileno pela fotocatálise, foram realizados testes com 30 min de adsorção no escuro, seguidos de 90 min de irradiação de uma lâmpada UV de 20 W. Os resultados mostraram que os nanocompósitos preparados pela rota 1 (adição sequencial de pirrol, TiO2 e oxidante) foram termicamente mais estáveis que o polipirrol puro. Também foi possível observar que os nanocompósitos da rota 2 (adição sequencial de TiO2, pirrol e oxidante) foram mais eficientes na remoção do corante presente em solução aquosa, indicando que ocorreu uma sinergia e não apenas uma mistura física de seus precursores.
Abstract: In the last decades, new technologies of waste treatment have been developed, and the heterogeneous photocatalysis stands out among them for transforming the great majority of the contaminants into carbon dioxide, water and inorganic anions, compounds less harmful to the environment. This is a simple process that needs just a semiconductor and a source of radiation. Titanium dioxide is the most widely used semiconductor due to its remarkable physical, chemical and photoelectric properties. However, it has some features that limit its use. Hybrid composites of conducting polymers and inorganic oxides such as polypyrrole and titanium dioxide have been studied to solve these problems. In this work hybrid solids of these components were synthesized by the chemical synthesis of “in situ” polymerization in different molar ratios of titanium dioxide, by different routes and with different types of dispersion of the particles during the synthesis. The composites were characterized by TGA, SEM and diffuse reflectance spectroscopy. In order to test the capacity to remove the methylene blue dye by photocatalysis, experiments were carried out with 30 min of adsorption in the dark, followed by 90 min of irradiation of a 20 W UV lamp. The results showed that the nanocomposites prepared by route 1 (sequential addition of pyrrole, TiO2 and oxidant) were more thermally stable than the pure polypyrrole. It was also possible to observe that nanocomposites of route 2 (sequential addition of TiO2, pyrrole and oxidant) were more efficient in removing the dye present in aqueous solution, indicating that a synergy occured and not only a physical mixture of its precursors.
URI: http://repositorio.roca.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/12455
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