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Tipo do documento: Dissertação
Título: Síntese e caracterização de tungstato de prata para aplicação na degradação fotocatalítica de poluentes orgânicos
Título(s) alternativo(s): Synthesis and characterization of silver tungstate for application in the photocatalytic degradation of organic pollutants
Autor: PEREIRA, Otávio Augusto Poli 
Primeiro orientador: BERTHOLDO, Roberto
Primeiro coorientador: MOREIRA, Ailton José
Primeiro membro da banca: SCHNITZLER, Danielle Caroline
Segundo membro da banca: GIRALDI, Tania Regina
Resumo: O aumento da contaminação ambiental por poluentes orgânicos tem impulsionado pesquisas voltadas para o tratamento por diferentes processos. Tais poluentes podem persistir no meio ambiente, causando problemas como a contaminação do solo, águas superficiais e lençóis freáticos, principalmente. Entre os poluentes orgânicos mais persistentes é possível listar os pesticidas, produtos farmacêuticos e algumas classes de corantes. A fotocatálise heterogênea tem sido amplamente investigada pelo uso de diferentes materiais semicondutores que atuam como fotocatalisadores na oxidação destes poluentes. O tungstato de prata, Ag2WO4, é um semicondutor com propriedades fotocatalíticas destacadas, pois ao ser irradiado por luz ultravioleta (UV) ou visível (Vis) é capaz de produzir radicais hidroxila, peróxido e/ou superóxidos que apresentam elevado potencial de oxidação de poluentes orgânicos. Neste trabalho, foram sintetizadas partículas de tungstato de prata pelo método hidrotermal assistido por radiação micro-ondas, sendo assim, um diferencial em relação a outros trabalhos que não exploraram esse método de síntese em condição de alto controle. Os materiais sintetizados foram caracterizados por técnicas de DRX, DRS, MEV/FEG e área superficial BET. Os resultados de DRX indicaram que foi possível obter Ag2WO4 com predominância da fase alfa, mais recomendada para fotocatálise, em temperaturas menores do que sugeridas por trabalhos anteriores encontrados na literatura. Foram realizados estudos fotocatalíticos na etapa de aplicação, com o intuito de degradar os potenciais poluentes orgânicos, como Atrazina, Paraoxon, Paracetamol, Fluoxetina e Sertralina, mostrando que a Atrazina foi a molécula que melhor respondeu ao uso do fotocatalisador, aumentando as taxas de remoção por degradação fotocatalítica. Como o material sintetizado se mostrou mais promissor para aplicação na remoção de Atrazina, foram realizados estudos de adsorção e fotodegradação de Atrazina tanto em amostras sintéticas quanto em amostra de água superficial. Os resultados do estudo cinético de adsorção mostraram que o tempo de equilíbrio de adsorção de Atrazina pelo adsorvente foi de 30 minutos. Nos estudos de fotodegradação foram utilizadas duas fontes de luz, UV e visível. Sob luz UV, foram gerados produtos de degradação, o que não ocorreu nos estudos usando luz visível. Desta maneira, a aplicação com águas superficiais foi realizada sob essa faixa de luz com adição de peróxido. O material se mostrou com boas perspectivas para remoção de Atrazina sob as condições otimizadas, contribuindo para a solução do problema da contaminação e persistência de poluentes orgânicos no meio ambiente.
Abstract: The increase of environmental contamination by organic pollutants has boosted researches focused in the treatment by different processes. Such pollutants can persist in the environment causing problems as the soil, surface waters and groundwater contamination, mainly. Among the most persistent organic pollutants it is possible to list the pesticides, pharmaceutical products and some classes of dyes. The heterogeneous photocatalysis has been widely investigated by the use of different semiconductor materials that work as photocatalysts in the oxidation of these pollutants. Silver tungstate Ag2WO4 is a semiconductor with outstanding photocatalytic properties because when it is irradiated by ultraviolet (UV) or visible (Vis) light it is able of producing hydroxyl radicals, peroxides and/or superoxides that feature high oxidation potential of organic pollutants. In this research, silver tungstate particles were synthesized by hydrothermal method assisted by microwave radiation, this way, being different from other works which didn’t explore this synthesis method using high control condition. The synthesized materials were characterized by XRD, DRS, SEM/FEG and BET surface area techniques. XRD results showed that it was possible to obtain Ag2WO4 with predominance of alpha phase, the most recommended for photocatalysis, at lower temperatures than suggested by previous works found in the literature. Photocatalytic tests were done in the application stage, in order to degrade potential organic pollutants such as Atrazine, Paraoxon, Paracetamol, Fluoxetine and Sertraline, showing that Atrazine was the molecule that best responded to the use of the photocatalyst, increasing removal rates by photocatalytic degradation. As the synthesized material proved to be more promising for application of Atrazine removal, studies of adsorption and photodegradation of Atrazine were done both in synthetic samples and in surface water. The results of the adsorption kinetics study showed that the adsorption equilibrium time of Atrazine by adsorbent was 30 minutes. In photodegradation studies were used two sources of light, Vis and UV. Under UV light, degradation products were generated, what didn’t occur in the studies using visible light. Thus, the application with surface waters was done under this range of light with addition of hydrogen peroxide H2O2. The material showed itself with good prospects to Atrazine removal under the optimized conditions, contributing to the solution of the environmental problem of the contamination and persistence of organic pollutants in the environment.
Palavras-chave: Contaminantes emergentes.
Fotocatálise.
Método hidrotermal.
Micro-ondas
Área(s) do CNPq: ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA
Idioma: por
País: Brasil
Instituição: Universidade Federal de Alfenas
Sigla da instituição: UNIFAL-MG
Departamento: Instituto de Ciência e Tecnologia
Programa: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química
Citação: PEREIRA, Otávio Augusto Poli. Síntese e caracterização de tungstato de prata para aplicação na degradação fotocatalítica de poluentes orgânicos. 2023. 71 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) - Universidade Federal de Alfenas, Poços de Caldas, MG, 2023.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
URI: https://bdtd.unifal-mg.edu.br:8443/handle/tede/2329
Data de defesa: 23-Jun-2023
Aparece nas coleções:Mestrado

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