Navegando por Palavras-chave "Heteroestruturas"

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    Materiais à base de carvão ativado proveniente de resíduos lignocelulósicos para suporte de fotocatalisadores com aplicação em remediação ambiental
    (Universidade Federal de São Paulo, 2024-02-06) Meirelles, Mariana Rodrigues [UNIFESP]; Gonçalves, Maraísa [UNIFESP]; http://lattes.cnpq.br/8790738991069110; http://lattes.cnpq.br/9433470556620835
    Este trabalho propôs o aproveitamento de resíduos lignocelulósicos para preparação de carvão ativado (CA) e posterior impregnação com TiO2 para avaliação na degradação do paracetamol. O CA foi preparado a partir de resíduos de casca de café (CACC), borra de café (CABCF) e bagaço de cana de açúcar (CABC). A caracterização por adsorção/dessorção de nitrogênio mostrou que o CA preparado com bagaço de cana apresentou a maior área superficial,1596 m2.g-1, seguido do CA de borra de café com área superficial de 1465 m2.g-1, e o CA preparado com casca de café apresentou área superficial de 990 m2.g-1. A preparação dos fotocatalisadores de TiO2 foi dividida em duas etapas: 1) via sol-gel sem a presença de peróxido de hidrogênio (H2O2) e 2) via sol gel com H2O2 (gel de peróxido). Na primeira etapa, os materiais obtidos via sol gel foram calcinados por 2 h em diferentes temperaturas. Os resultados evidenciaram a mudança de fase anatase para rutilo em temperaturas elevadas (a partir de 650 ºC). Verificou-se que há correlação entre temperatura de calcinação, área superficial e tamanho de cristalito. Os materiais calcinados a 350, 400 e 450 ºC apresentaram maior fotoatividade, apresentando constante de velocidade de 0,0084, 0,0071 e 0,0063 min-1, respectivamente. Na segunda etapa, foi acrescentado H2O2 na preparação, estes materiais foram calcinados em 350 e 450 ºC. Para a temperatura de 350 ºC, variou-se o tempo de calcinação em 2, 4 e 6 h. Todos os TiO2-H2O2 preparados apresentaram eficiência fotocatalítica na degradação do paracetamol com remoção de 92 a 98%. O TiO2 calcinado a 350 ºC durante 4 h (TiO2-H2O2-350_4) demonstrou a maior eficiência fotocatalítica, com 98% de degradação do PCT e constante de velocidade igual a 0,0109 min-1. As caracterizações evidenciaram mudanças estruturais e morfológicas ao comparar a preparação com e sem a presença de H2O2. As heteroestrutras de Nb2O5-TiO2 foram preparadas com Nb2O5 comercial. O TiO2 foi sintetizado na superfície do Nb2O5 pelo método de gel de peróxido. Os materiais de Nb2O5-TiO2 não apresentaram bons resultados quando comparadas com o TiO2 preparado pelo método de gel de peróxido. Já as heteroestruturas preparas de CAs-TiO2 demonstraram melhores resultados quando comparadas com o fotocatalisador puro (TiO2-H2O2). Os materiais CABC-85TiO2, CABCF-85TiO2, CACC-85TiO2 apresentaram valores de constante de velocidade de 0,0045, 0,0053 e 0,0052 min-1, representando acréscimo na taxa de degradação do paracetamol de 7, 26 e 26%, respectivamente, quando comparadas ao TiO2. Todas as heteroestruturas de CAs-TiO2 evidenciaram capacidade de reaproveitamento até o sexto ciclo fotocatalítico. Sendo assim, as heteroestruturas de CAs-TiO2 apresentaram eficiência na degradação do paracetamol e foram preparados por meio de rota econômica e sustentável. O trabalho mostrou a viabilidade de produção de CAs proveniente de diferentes resíduos para utilização de suporte de fotocatalisadores.
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    Preparação de heteroestruturas formadas por hidróxidos duplos lamelares recobertos com sílica mesoporosa
    (Universidade Federal de São Paulo, 2019) Bianconi, Lister Pronestino [UNIFESP]; Bizeto, Marcos Augusto [UNIFESP]; Constantino, Vera Regina Leopoldo; http://lattes.cnpq.br/3087447388007700; http://lattes.cnpq.br/8149318154113564; http://lattes.cnpq.br/6694663714265223
    Sólidos inorgânicos porosos são materiais que apresentam grande área superficial e são normalmente utilizados em aplicações envolvidas com separação, adsorção, catálise e liberação modificada de substâncias, que são processos que se beneficiam de tal propriedade. Os hidróxidos duplos lamelares (HDL) e as sílicas mesoporosas (SM) são exemplos de sólidos inorgânicos porosos que despertam muito interesse científico e tecnológico, não só pela grande área superficial que possuem, mas devido as suas propriedades estruturais, texturais e químicas. Neste estudo, os HDL do tipo hidrotalcita [Mg4Al2(OH)12]CO3·xH2O e [Zn4Al2(OH)12]CO3·xH2O foram combinados à SM visando produzir heteroestruturas compostas de um núcleo de HDL envolto por uma camada externa de SM. Diferentes condições sintéticas foram testadas visando produzir um recobrimento de sílica uniforme e com porosidade ordenada, mas utilizando quantidades menores de direcionador estrutural usado para formação dos poros na sílica em relação aos métodos reportados na literatura, além do uso do HDL com Zn na composição, ainda não reportado na literatura. A difratometria de raios X e a espectroscopia vibracional confirmaram a presença das fases de sílica e HDL. A distribuição e o arranjo entre essas fases foram determinados por microscopias eletrônicas de varredura e transmissão. A microscopia de varredura mostrou uma grande influência da razão molar entre os reagentes e dos reagentes utilizados na etapa do recobrimento no hábito da partícula resultante. A microscopia de transmissão indicou que o recobrimento das partículas de HDL foi efetivo quando usado menores concentrações de direcionador estrutural e sem etanol como cosolvente, aparentemente, uniforme e sem a formação de fases segregadas. Entretanto, o processo de calcinação para remoção do molde levou à desestruturação do HDL, fato que não ocorreu quando o molde foi removido por extração. A reconstrução parcial do arranjo lamelar do HDL na heteroestrutura calcinada foi conseguida através do efeito memória, que algumas das fases HDL apresentam. A calcinação também afetou a porosidade das heteroestruturas, que somadas ao efeito de reconstrução parcial da fase de HDL observado, podem indicar a ocorrência de uma possível reação entre a sílica e o HDL, formando uma outra fase não porosa, fato que ainda precisa ser investigado em estudos futuros. Os resultados mais importantes deste estudo foram: o desenvolvimento de um procedimento sintético que utilizou menor concentração do direcionador estrutural, que possibilitou a remoção posterior por extração de forma mais eficiente; a confecção de heteroestruturas inéditas com o HDL Zn2Al-CO3; a avaliação do efeito memória para reconstrução da estrutura lamelar do HDL na heteroestrutura após o processo de calcinação para remoção do direcionador estrutural usado na formação do recobrimento de sílica.