Síntese de óxido heteroestruturados de vanadato de bismuto (BiVO4) via método hidrotérmico assistido por microondas e aplicações em processos de adsorção e fotocatálise

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dc.contributor.advisorMatos, Roberto de
dc.contributor.authorBarbosa, Ana Paula Andrade
dc.contributor.bancaFerreira, Odair
dc.contributor.bancaDragunski, Douglas Cardoso
dc.coverage.extent106 p.
dc.coverage.spatialLondrina
dc.date.accessioned2024-08-28T20:01:41Z
dc.date.available2024-08-28T20:01:41Z
dc.date.issued2023-02-03
dc.description.abstractA produção de grandes quantidades de resíduos e efluentes industriais, bem como o descarte inadequado dos mesmos, são problemas socioambientais graves, agravados pela falta de legislação e processos de tratamento eficientes. Dentre os diversos poluentes, os corantes provenientes de indústrias têxteis, de papel, de alimentos e cosméticos são particularmente preocupantes, pois sua remoção do meio ambiente é difícil devido à elevada estabilidade química e capacidade adsortiva. A fotocatálise heterogênea, que utiliza materiais semicondutores irradiados com luz, tem se mostrado eficaz na degradação de moléculas orgânicas e na despoluição ambiental. Além disso, materiais adsorventes são empregados para a adesão de moléculas à superfície de um sólido adsorvente, cuja eficiência e seletividade dependem da natureza química e da extensão da superfície do material. Por essa razão, um adsorvente ideal deve ser não tóxico e facilmente regenerável (dessorvível), uma vez que é um fenômeno de superfície. Nesse contexto, este trabalho teve como objetivo a síntese de BiVO4 contendo diferentes proporções de bismuto e vanádio para formação de heteroestruturas, utilizando a rota hidrotérmica assistida por micro-ondas, a fim de avaliar sua capacidade adsortiva/dessorvível de moléculas de corantes azul de metileno e alaranjado de metila, bem como sua eficiência fotocatalítica na degradação do corante azul de metileno (AM). Os resultados mostraram que a combinação de BiVO4 e V2O5, bem como o V2O5 puro, apresentaram características adsortivas, removendo o corante AM em 30 minutos. Além disso, o óxido V2O5 apresentou seletividade na adsorção/dessorção em função das cargas superficiais, observadas quando trocamos o corante AM pelo Alaranjado de Metila (ALA) ou até mesmo quando misturamos ambos no mesmo meio. Já na atividade fotocatalítica, a combinação dos óxidos BiVO4 e Bi2O3 favoreceu a formação de heterojunções entre suas fases cristalinas, proporcionando maior desempenho fotocatalítico na degradação do AM, comparado aos óxidos puros. O AM foi completamente degradado durante 90 minutos de acordo com a técnica do UV-Vis.
dc.description.abstractother1The production of large amounts of waste and industrial effluents, as well as their improper disposal, are serious socio-environmental problems, aggravated by the lack of legislation and efficient treatment processes. Among the various pollutants, dyes from the textile, paper, food and cosmetics industries are particularly worrying, as their removal from the environment is difficult due to their high chemical stability and adsorptive capacity. Heterogeneous photocatalysis, which uses semiconductor materials irradiated with light, has been shown to be effective in the degradation of organic molecules and in environmental depollution. Furthermore, adsorbent materials are employed for the adhesion of molecules to the surface of a solid adsorbent, whose efficiency and selectivity depend on the chemical nature and the extension of the surface of the material. For this reason, an ideal adsorbent should be non-toxic and easily regenerable (desorbable), since it is a surface phenomenon. In this context, this work aimed to synthesize BiVO4 containing different proportions of bismuth and vanadium for the formation of heterostructures, using the microwave-assisted hydrothermal route, in order to evaluate its adsorptive/dissorbable capacity of molecules of methylene blue dyes and methyl orange, as well as its photocatalytic efficiency in the degradation of methylene blue (AM) dye. The results showed that the combination of BiVO4 and V2O5, as well as pure V2O5, showed adsorptive characteristics, removing the AM dye in 30 minutes. In addition, the V2O5 oxide showed selectivity in adsorption/desorption as a function of surface charges, observed when we exchanged the AM dye for Methyl Orange (ALA) or even when we mixed both in the same medium. In the photocatalytic activity, the combination of BiVO4 and Bi2O3 oxides favored the formation of heterojunctions between their crystalline phases, providing greater photocatalytic performance in the degradation of AM, compared to pure oxides. AM was completely degraded during 90 minutes according to the UV-Vis technique.
dc.identifier.urihttps://repositorio.uel.br/handle/123456789/17331
dc.language.isopor
dc.relation.departamentCCE - Departamento de Química
dc.relation.institutionnameUniversidade Estadual de Londrina - UEL
dc.relation.ppgnamePrograma de Pós-Graduação em Química
dc.subjectHeterojunção
dc.subjectFotodegradação
dc.subjectAdsorção
dc.subjectSeletividade
dc.subjectQuímica
dc.subjectResíduos industriais
dc.subjectSíntese
dc.subjectSemicondutores
dc.subjectVanadatos
dc.subject.capesCiências Exatas e da Terra - Química
dc.subject.keywordsHetrojunction
dc.subject.keywordsPhotodegradation
dc.subject.keywordsAdsorption
dc.subject.keywordsSelective
dc.subject.keywordsChemistry
dc.subject.keywordsIndustrial wastes
dc.subject.keywordsSynthesis
dc.subject.keywordsSemiconductors
dc.subject.keywordsVanadates
dc.titleSíntese de óxido heteroestruturados de vanadato de bismuto (BiVO4) via método hidrotérmico assistido por microondas e aplicações em processos de adsorção e fotocatálise
dc.title.alternativeSynthesis of heterostructured oxides of bismuth vanadate (BiVO4) via microwave-assisted hydrothermal method and applications in adsorption and photocatalysis processes
dc.typeDissertação
dcterms.educationLevelMestrado Acadêmico
dcterms.provenanceCentro de Ciências Exatas

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