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Título: Síntese e caracterização de óxidos de titânio (IV) puro e dopado com zircônio para aplicação tecnológica em fotocatálise heterogênea
Título(s) alternativo(s): Synthesis and characterization of titanium oxides (IV) and zirconium for technological applications in heterogeneous photocatalysis
Autor(es): Zandonai, Camila Jonikaitis
Orientador(es): Ferri, Elídia Aparecida Vetter
Palavras-chave: Dióxido de titânio
Catálise heterogênea
Corantes
Análise térmica
Titanium dioxide
Heterogeneous catalyses
Colorings matter
Thermal analysis
Data do documento: 23-Nov-2016
Editor: Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Câmpus: Pato Branco
Referência: ZANDONAI, Camila Jonikaitis. Síntese e caracterização de óxidos de titânio (IV) puro e dopado com zircônio para aplicação tecnológica em fotocatálise heterogênea. 2016. 52 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Pato Branco, 2016.
Resumo: Neste trabalho foram preparados dois diferentes materiais, o dióxido de titânio e dióxido de titânio dopado com zircônio por meio da síntese dos Precursores Poliméricos, qual vem sendo empregado na obtenção de diversos materiais. Este trabalho teve como objetivo, além da síntese e caracterização destes materiais, a aplicação tecnológica, dos mesmos, em fotocatálise heterogênea, afim de demonstrar as características fotocatalíticas de ambos materiais em reação de degradação do corante azul de metileno. Os materiais resultantes foram caracterizados por intermédio das técnicas de ATG-DTG-DTA, DRX e MEV. Os diferentes processos realizados neste trabalho, tiveram grande importância no desenvolvimento do mesmo. Pela análise (ATG-DTG-DTA) identificou-se as transições de fases das amostras e se determinou as melhores temperaturas de calcinação dos materiais, afim de se obter as fases cristalinas desejadas. As análises de DRX das amostras sintetizadas apresentaram duas fases distintas, anatase e rutilo, com proporções diferentes entre as temperaturas de 400 ºC à 700 ºC. Por meio da técnica de MEV, pode-se observar a morfologia do material, que apresentou aglomeração de partículas em forma de placas irregulares heterogêneas. Utilizando-se da técnica de UV-vis foi possível a quantificação das concentrações das soluções do corante azul de metileno submetidas ao processo de degradação por fotocatálise heterogênea, empregando como catalisadores os materiais obtidos no presente estudo, a fim de se avaliar a possível atividade fotocatalítica dos mesmos. Os materiais obtidos pelo método dos Precursores Poliméricos, tiveram sua atividade fotocatalítica comparada ao TiO2 comercial (P25) e ambos demonstraram bons resultados na aplicação em fotocatálise heterogênea, promovendo a degradação de grande parte do corante que continha em solução.
Abstract: In this work two different materials were prepared through polymeric precursors synthesis, titanium dioxide and titanium dioxide doped with zirconium. In addition to the synthesis and characterization of these materials, the objective of this work was to apply these oxides in heterogeneous photocatalysis to demonstrate the photocatalytic characteristics of both materials in the degradation reaction of the methylene blue dye. The resulting materials were characterized using ATG-DTG-DTA, DRX and MEV spectroscopy techniques. The different processes performed were important in the development of this work. Through the (ATG-DTG-DTA) analysis the phase transitions of the samples were identified and the best calcination temperatures of the materials were determined. This allowed the obtaining of the desired crystalline phases. The DRX analysis of the synthesized samples presented two distinct phases, anatase and rutile, with varying proportions between the temperatures of 400 ºC and 700 ºC. The MEV technique allowed the observation of the morphology of the material. The oxides presented agglomeration of particles in the form of irregular heterogeneous plates. Using the technique of UV-vis it was possible to quantify the concentrations of the methylene blue dye solutions submitted to the heterogeneous photocatalysis degradation process, using as catalysts the materials obtained in the present study, in order to evaluate the possible photocatalytic activity of the same. The results were expressed in absorbance as a function of the reaction time. The materials obtained by the polymeric precursors method were compared with the TiO2 commercial P25 catalyst, and both showed good results as catalysts for heterogeneous photocatalysis, promoting the degradation of much of the dye contained in solution.
URI: http://repositorio.roca.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/6995
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