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Campo DCValorIdioma
dc.creatorSOUZA, Graziela de-
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/3154267963438078por
dc.contributor.advisor1GIRALDI, Tania Regina-
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/0847092755379350por
dc.contributor.advisor-co1GUNNEWIEK, Rodolfo Foster Klein-
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/5185829124608696por
dc.contributor.referee1PARIS, Elaine Cristina-
dc.contributor.referee2FRESCHI, Gian Paulo Giovanni-
dc.date.accessioned2022-02-02T20:02:33Z-
dc.date.issued2021-08-16-
dc.identifier.citationSOUZA, Graziela de. Síntese de filmes de óxido de zinco nanoestruturados para aplicações em fotocatálise. 2021. 94 f. Dissertação (Mestrado em Ciência e Engenharia de Materiais) - Universidade Federal de Alfenas, Poços de Caldas, MG, 2021.por
dc.identifier.urihttps://bdtd.unifal-mg.edu.br:8443/handle/tede/1944-
dc.description.resumoO desenvolvimento de filmes nanoestruturados vem sendo amplamente estudado para diversas aplicações, dentre elas a fotocatálise. Atualmente, um dos grandes desafios em sustentabilidade é desenvolver estratégias para o tratamento de efluentes em corpos de água contaminados por substâncias tóxicas provenientes das atividades industriais. Dentre os Processos Oxidativos Avançados (POA’s) a fotocatálise é uma alternativa muito estudada pela eficiência em degradar poluentes. O óxido de zinco é um dos semicondutores mais utilizados como catalisador em processos fotocatalíticos. Considerando esses fatores, o presente trabalho teve por objetivo produzir filmes nanoestruturados de ZnO pelo método de síntese hidrotermal assistido por micro-ondas. As variáveis estudadas foram: o tipo de substrato, o tempo de síntese e o tratamento térmico na formação dos filmes. Os filmes foram depositados em substratos de vidro e em substrato de óxido de estanho dopado com flúor (FTO). Foram feitas síntese com 10 minutos e com 30 minutos de duração. Parte das amostras foram submetidas à tratamento térmico a 600ºC e as demais passaram por secagem em estufa. Os filmes foram caracterizados por difração de raios X (DRX), espectroscopia na região do infravermelho com transformada de Fourrier (FT-IR), microscopia eletrônica de varredura por emissão em campo (MEV-FEG), microscopia de força atômica (AFM) e espectroscopia UV-Vis no modo reflectância difusa (DRS). Os filmes foram utilizados em ensaios fotocatalíticos na degradação do corante Rodamina B, sob radiação UVC. Foram realizados também ensaios de reuso. Todos os filmes apresentaram estrutura cristalina hexagonal wurtzita. Os filmes sintetizados em substrato de vidro apresentaram bandgap de 3,3 a 3,7eV. No caso desses filmes a variação do tempo de síntese foi crucial para a definição da estrutura dos filmes: filmes sintetizados em 30 minutos apresentam melhor distribuição de aglomerados com o substrato preenchido de forma mais uniformes. A atividade fotocatalítica na degradação de Rodamina B desses filmes foi de 38% (síntese em 10 minutos) a 48% (síntese em 30 minutos) no caso das amostras secas em estufa. Com tratamento térmico a eficiência aumenta para 68% (síntese em 10 minutos) a 76% (síntese em 30 minutos). Para filmes sintetizados em substrato de FTO, os valores de bandgap variaram de 3,3 a 3,5eV. Inicialmente a estrutura obtida apresentou formato lamelar. Após tratamento térmico a 600ºC, tanto na síntese com duração de 10 minutos quanto na de 30 minutos, os filmes apresentaram superfície totalmente preenchida por ZnO. Assim, no caso dos filmes depositados em FTO, o diferencial foi o tratamento térmico pós síntese. A atividade fotocatalítica na degradação de Rodamina B desses filmes foi de 34% (síntese em 10 minutos) e 43% (síntese em 30 minutos) no caso das amostras secas em estufa. Com o tratamento térmico a eficiência aumenta para 59% (síntese em 10 minutos) e 53% (síntese em 30 minutos). Os filmes obtidos em substrato de vidro com tratamento térmico pós síntese foram utilizados em ensaios de reuso para a degradação de Rodamina B. Conclui-se que após 5 ciclos os filmes mantêm boa atividade fotocatalítica, acima de 50%.por
dc.description.abstractThe development of nanostructured films has been widely studied for several applications, including photocatalysis. Currently, one of the great challenges in sustainability is to develop strategies for the treatment of effluents in water bodies contaminated by toxic substances from industrial activities. Among the Advanced Oxidative Processes (AOP's), photocatalysis is a widely studied alternative due to its efficiency in degrading pollutants. Zinc oxide is one of the semiconductors most used as a catalyst in photocatalytic processes. Considering these factors, this work aimed to produce nanostructured ZnO films by hydrothermal microwave synthesis. The studied variables were: the type of substrate, the synthesis time and the thermal treatment in the formation of the films. The films were deposited on glass substrates and on a fluorine-doped tin oxide (FTO) substrate. Syntheses were made with 10 minutes and 30 minutes in duration. Part of the samples were subjected to heat treatment at 600ºC and the others were dried in an oven. The films were characterized by X-ray diffraction (XRD), Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), field emission scanning electron microscopy (SEM-FEG), atomic force microscopy (AFM) and UV spectroscopy -Vis, in diffuse reflectance (DRS) mode. The films were used in photocatalytic tests in the degradation of the dye Rhodamine B, under UVC radiation. Reuse tests were also carried out. All films showed hexagonal wurtzite crystal structure. Films synthesized on a glass substrate presented 3,3 to 3,7 eV bandgap. In the case of these films, the variation in the synthesis time was crucial for defining the structure of the films: films synthesized in 30 minutes present a better agglomerate distribution with the substrate filled in a more uniform way. The photocatalytic activity on Rhodamine B degradation of these films ranged from 38% (synthesis in 10 minutes) to 48% (synthesis in 30 minutes) in the case of the oven dried samples. With heat treatment the efficiency increases to 68% (10 minutes synthesis) to 76% (30 minutes synthesis). For films synthesized on FTO substrate, bandgap values ranged from 3,3 to 3,5 eV. Initially, the structure obtained presented a lamellar shape. After thermal treatment at 600ºC, both in the synthesis lasting 10 minutes and in the 30 minutes, the films presented a surface completely filled with ZnO. Thus, in the case of films deposited in FTO, the difference was the post-synthesis heat treatment. The photocatalytic activity on Rhodamine B degradation of these films was 34% (10 minutes synthesis) and 43% (30 minutes synthesis) in the case of oven dried samples. With heat treatment the efficiency increases to 59% (10 minutes synthesis) and 53% (30 minutes synthesis). The films obtained on glass substrate with post-synthesis heat treatment were used in reuse tests for the degradation of Rhodamine B. It was concluded that after 5 cycles the films maintain good photocatalytic activity, above 50%.eng
dc.description.provenanceSubmitted by Thaís Aparecida de Lima (thais.aplima@unifal-mg.edu.br) on 2022-01-28T15:19:52Z No. of bitstreams: 2 Dissertacao_GrazielaDeSouza_2021_PPGCEM.pdf: 2739686 bytes, checksum: acd78b26f5321accfc825ec63fb7d3d1 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5)eng
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dc.description.provenanceMade available in DSpace on 2022-02-02T20:02:33Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertacao_GrazielaDeSouza_2021_PPGCEM.pdf: 2739686 bytes, checksum: acd78b26f5321accfc825ec63fb7d3d1 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2021-08-16eng
dc.description.sponsorshipFundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais - FAPEMIGpor
dc.formatapplication/pdf*
dc.languageporpor
dc.publisherUniversidade Federal de Alfenaspor
dc.publisher.departmentInstituto de Ciência e Tecnologiapor
dc.publisher.countryBrasilpor
dc.publisher.initialsUNIFAL-MGpor
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiaispor
dc.rightsAcesso Abertopor
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/-
dc.subjectÓxido de zinco.por
dc.subjectFotocatálise.por
dc.subjectMicro-ondas.por
dc.subjectNanoestruturas.por
dc.subject.cnpqMATERIAIS NAO METALICOS::CERAMICOSpor
dc.titleSíntese de filmes de óxido de zinco nanoestruturados para aplicações em fotocatálisepor
dc.title.alternativeSynthesis of nanostructured Zinc Oxide films for photocatalysis applicationseng
dc.typeDissertaçãopor
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Dissertacao_GrazielaDeSouza_2021_PPGCEM.pdfSíntese de filmes de óxido de zinco nanoestruturados para aplicações em fotocatálise2,68 MBAdobe PDFBaixar/Abrir Pré-Visualizar


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