Síntese, caracterização e aplicação de compostos a base de cobalto
Cobalt-based nanostructured compounds, in their oxide form (Co3O4) and oxyhydroxide (CoO(OH)), are well-known electroactive semiconductor materials, involving multiple oxidation states and different ions. Particularly, these semiconductor materials have been widely used in various technologies, main...
| Autor principal: | Paula, Natália Herédia de |
|---|---|
| Formato: | Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação) |
| Idioma: | Português |
| Publicado em: |
Universidade Tecnológica Federal do Paraná
2020
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| Assuntos: | |
| Acesso em linha: |
http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/12211 |
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riut-1-122112020-11-16T11:23:02Z Síntese, caracterização e aplicação de compostos a base de cobalto Synthesis, characterization and application of cobalt-based compounds Paula, Natália Herédia de La Porta, Felipe de Almeida Pottker, Walmir Eno Amorin, Luís Henrique Cardozo La Porta, Felipe de Almeida Cobalto Fotocatálise Fotoluminescência Alteração hidrotermal Cobalt Photocatalysis Photoluminescencia Hydrothermal alteration CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA Cobalt-based nanostructured compounds, in their oxide form (Co3O4) and oxyhydroxide (CoO(OH)), are well-known electroactive semiconductor materials, involving multiple oxidation states and different ions. Particularly, these semiconductor materials have been widely used in various technologies, mainly because they present a low cost of processing, as well as, exhibits excellent magnetic, sensor, catalytic, optical and electronic properties. Thus, the study of these potential applications in several technologies based on nanocrystals of cobalt compounds has aroused a great scientific and industrial interest in the last years. Thus, this work is focused on the deep understanding of the structural, optical and catalytic properties of nanostructured cobalt compounds, prepared by the hydrothermal method with different concentrations of hydrogen peroxide (H2O2). These nanomaterials were characterized by X-ray diffraction (XRD), photoluminescence (PL), ultraviolet and visible (UV-vis) reflectance spectroscopy, photocatalysis and hydrogen peroxide decomposition. The composite Co3O4/ CoO(OH) prepared with 4% of H2O2 presented superior catalytic activity for the decomposition of H2O2 in relation to the sample synthesized with only 1% of peroxide in the same hydrothermal conditions. The optical properties, measured by photoluminescence, demonstrate a broad emission band in the visible region of the electromagnetic spectrum, with superior luminescent properties for the 1% sample. Therefore, in this work we will discuss the influence of phase composition on the optical and photocatalytic properties of these materials. These studies can contribute to a greater understanding of their fundamental properties, as well as to the development of new emerging technologies. Compostos nanoestruturados a base de cobalto, na sua forma de óxido (Co3O4) e oxi-hidróxido (CoO(OH)), são materiais semicondutores eletroativos muito conhecidos, que envolve múltiplos estados de oxidação e diferentes íons. Particularmente, estes materiais semicondutores têm sido amplamente utilizados em diversas tecnologias, principalmente por apresentarem um baixo custo de processamento, assim como, exibem excelentes propriedades magnéticas, sensoras, catalíticas, ópticas e eletrônicas. Com isso, o estudo dessas potenciais aplicações em diversas tecnologias baseadas em nanocristais de compostos de cobalto tem despertado um enorme interesse científico e industrial ao longo dos últimos anos. Assim, este trabalho é focado no entendimento profundo das propriedades estruturais, ópticas e catalíticas de compostos de cobalto nanoestruturados, preparados pelo método hidrotérmico com diferentes concentrações de peróxido de hidrogênio (H2O2). Esses nanomateriais foram caracterizados por difração de raios X (DRX), fotoluminescência (FL), espectroscopia de reflectância na região do ultravioleta e visível (UV-vis), fotocatálise e decomposição de peróxido de hidrogênio. O compósito Co3O4/CoO(OH) preparado com 4 % de H2O2 apresentou uma atividade catalítica superior para a decomposição de H2O2 em relação a amostra sintetizada com apenas 1% de peróxido nas mesmas condições hidrotérmicas. As propriedades ópticas, medidas pela fotoluminescência, demonstram uma banda larga de emissão na região visível do espectro eletromagnético, com propriedades luminescentes superiores para a amostra com 1%. Portanto, neste trabalho discuti-se a influência da composição de fase nas propriedades ópticas e fotocatalíticas destes materiais. Esses estudos podem contribuir para um maior entendimento de suas propriedades fundamentais, assim como, para o desenvolvimento de novas tecnologias emergentes. 2020-11-16T11:23:02Z 2020-11-16T11:23:02Z 2018-06-28 bachelorThesis PAULA, Natália Herédia de. Síntese, caracterização e aplicação de compostos a base de cobalto. 2018. 49 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Londrina, 2018. http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/12211 por openAccess application/pdf Universidade Tecnológica Federal do Paraná Londrina Brasil Engenharia de Materiais UTFPR |
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Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
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Português |
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Cobalto Fotocatálise Fotoluminescência Alteração hidrotermal Cobalt Photocatalysis Photoluminescencia Hydrothermal alteration CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA |
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Cobalto Fotocatálise Fotoluminescência Alteração hidrotermal Cobalt Photocatalysis Photoluminescencia Hydrothermal alteration CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA Paula, Natália Herédia de Síntese, caracterização e aplicação de compostos a base de cobalto |
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Cobalt-based nanostructured compounds, in their oxide form (Co3O4) and oxyhydroxide (CoO(OH)), are well-known electroactive semiconductor materials, involving multiple oxidation states and different ions. Particularly, these semiconductor materials have been widely used in various technologies, mainly because they present a low cost of processing, as well as, exhibits excellent magnetic, sensor, catalytic, optical and electronic properties. Thus, the study of these potential applications in several technologies based on nanocrystals of cobalt compounds has aroused a great scientific and industrial interest in the last years. Thus, this work is focused on the deep understanding of the structural, optical and catalytic properties of nanostructured cobalt compounds, prepared by the hydrothermal method with different concentrations of hydrogen peroxide (H2O2). These nanomaterials were characterized by X-ray diffraction (XRD), photoluminescence (PL), ultraviolet and visible (UV-vis) reflectance spectroscopy, photocatalysis and hydrogen peroxide decomposition. The composite Co3O4/ CoO(OH) prepared with 4% of H2O2 presented superior catalytic activity for the decomposition of H2O2 in relation to the sample synthesized with only 1% of peroxide in the same hydrothermal conditions. The optical properties, measured by photoluminescence, demonstrate a broad emission band in the visible region of the electromagnetic spectrum, with superior luminescent properties for the 1% sample. Therefore, in this work we will discuss the influence of phase composition on the optical and photocatalytic properties of these materials. These studies can contribute to a greater understanding of their fundamental properties, as well as to the development of new emerging technologies. |
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PAULA, Natália Herédia de. Síntese, caracterização e aplicação de compostos a base de cobalto. 2018. 49 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Londrina, 2018. |
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