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Estudo da síntese, caracterização e desempenho de fotocatalisadores de Nb2O5

The pollution of aquatic environments has been a constant concern in recent decades. In view of this, industries whose effluents have greater potential polluter, or by its large volume, or by the potential toxicity of the substances eliminated, should invest in most effective methods of wastewater t...

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Autor principal:	Trevisani, Lisianne Fernandes
Formato:	Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação)
Idioma:	Português
Publicado em:	Universidade Tecnológica Federal do Paraná 2020
Assuntos:	Água - Poluição Água - Purificação - Oxidação Resíduos industriais - Tratamento Nióbio Water - Pollution Water - Purification - Oxidation Factory and trade waste - Treatment Niobium Química
Acesso em linha:	http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/9091
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spelling	riut-1-90912020-11-11T19:06:45Z Estudo da síntese, caracterização e desempenho de fotocatalisadores de Nb2O5 Trevisani, Lisianne Fernandes Domingues, Roberta Carolina Pelissari Rizzo Freitas, Adriane Martins de Água - Poluição Água - Purificação - Oxidação Resíduos industriais - Tratamento Nióbio Water - Pollution Water - Purification - Oxidation Factory and trade waste - Treatment Niobium Química The pollution of aquatic environments has been a constant concern in recent decades. In view of this, industries whose effluents have greater potential polluter, or by its large volume, or by the potential toxicity of the substances eliminated, should invest in most effective methods of wastewater treatment. The Advanced Oxidation Processes (AOPs) has emerged as an alternative to rapid and effective degradation even for compounds whose mineralization by conventional chemical or biological agents is hampered. The heterogeneous photocatalysis is one of the POAs that has wide applicability. Studies revolve around the substrates that can be degraded from this technique, and also around what photocatalysts can be used more efficiently. Of these, the one that stands out is the titanium dioxide (TiO2), due to its high photocatalytic activity, low toxicity and high stability. The niobium pentoxide (Nb2O5) also deserves attention, because posseses the structural characteristics and bandgap similar to TiO2 and also due its abundance in Brazil, which greatly reduces its cost. In this work, were performed the synthesis of Nb2O5 from calcination of niobic acid (Nb2O5.nH2O) at three different temperatures (500, 700 and 900 ° C). The compounds obtained were characterized by adsorption/desorption of N2 and scanning electron spectroscopy in order to determine its structural characteristics. Tests of photocatalytic degradation of Reactive Black 5 dye at a concentration of 50 mg.L-1, pH 10 were also conducted, and the variables were the type of the photocatalyst prepared and its mass. The results showed a structure with low surface area and pore volume, and low photoactive. It was found from the optimization that the best condition was 652,2 mg.L-1 of Nb2O5 calcined at 500 °C, from which was obtained a 19% reduction in total field. Besides the photocatalytic tests, comparative testing of performance between TiO2 and Nb2O5, duration of response and representativeness of photolysis and adsorption in the final degradation helped the results to become more consistent. A poluição de ambientes aquáticos vem sendo uma preocupação constante nas últimas décadas. Em vista disso, indústrias cujos efluentes possuem maior potencial poluidor, seja pelo seu grande volume despejado, seja pelo potencial tóxico das substâncias eliminadas, devem investir em métodos mais eficazes de tratamento de efluentes. Os Processos Oxidativos Avançados (POAs) vêm se destacando como uma alternativa de degradação rápida e eficaz mesmo para compostos cuja mineralização por métodos convencionais químicos ou biológicos é dificultada. A fotocatálise heterogênea é um dos POAs que possui grande aplicabilidade e estudos giram em torno dos substratos que podem ser degradados a partir desta técnica, mas também, e principalmente, dos fotocatalisadores que podem ser utilizados com maior eficiência. Destes, o que mais se destaca é o dióxido de titânio (TiO2), devido à sua elevada atividade fotocatalítica, baixa toxicidade e grande estabilidade. O pentóxido de nióbio (Nb2O5) também merece atenção, por possuir características estruturais e de bandgap semelhantes ao TiO2 e pela sua abundância no Brasil, o que reduz muito seu custo. Neste trabalho, foi realizada a síntese de Nb2O5 a partir da calcinação do ácido nióbico (Nb2O5.nH2O) em três diferentes temperaturas (500, 700 e 900 °C). Os compostos preparados foram caracterizados por adsorção/dessorção de N2 e por espectroscopia eletrônica de varredura, a fim de se determinar suas características estruturais. Foram também realizados testes fotocatalíticos de degradação do corante preto reativo 5, na concentração de 50 mg.L-1, em pH 10, e tendo por variáveis o tipo do fotocatalisador preparado e a sua massa. Os resultados demonstraram a ocorrência de estruturas com baixa área superficial e volume de poros, e pouco fotoativas. Verificou-se, a partir da otimização, que a melhor condição foi com 652,2 mg.L-1 de Nb2O5 calcinado a 500 °C, a partir do qual se obteve 19% de redução total de área. Além dos testes fotocatalíticos, testes comparativos de desempenho entre TiO2 e Nb2O5, duração da reação e representatividade da fotólise e da adsorção na degradação final auxiliaram os resultados a se tornarem mais consistentes. 2020-11-11T19:06:45Z 2020-11-11T19:06:45Z 2013-10-08 bachelorThesis TREVISANI, Lisianne Fernandes. Estudo da síntese, caracterização e desempenho de fotocatalisadores de Nb2O5. 2013. 64 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação) – Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2013. http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/9091 por application/pdf Universidade Tecnológica Federal do Paraná Curitiba Departamento Acadêmico de Química e Biologia
institution	Universidade Tecnológica Federal do Paraná
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language	Português
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description	The pollution of aquatic environments has been a constant concern in recent decades. In view of this, industries whose effluents have greater potential polluter, or by its large volume, or by the potential toxicity of the substances eliminated, should invest in most effective methods of wastewater treatment. The Advanced Oxidation Processes (AOPs) has emerged as an alternative to rapid and effective degradation even for compounds whose mineralization by conventional chemical or biological agents is hampered. The heterogeneous photocatalysis is one of the POAs that has wide applicability. Studies revolve around the substrates that can be degraded from this technique, and also around what photocatalysts can be used more efficiently. Of these, the one that stands out is the titanium dioxide (TiO2), due to its high photocatalytic activity, low toxicity and high stability. The niobium pentoxide (Nb2O5) also deserves attention, because posseses the structural characteristics and bandgap similar to TiO2 and also due its abundance in Brazil, which greatly reduces its cost. In this work, were performed the synthesis of Nb2O5 from calcination of niobic acid (Nb2O5.nH2O) at three different temperatures (500, 700 and 900 ° C). The compounds obtained were characterized by adsorption/desorption of N2 and scanning electron spectroscopy in order to determine its structural characteristics. Tests of photocatalytic degradation of Reactive Black 5 dye at a concentration of 50 mg.L-1, pH 10 were also conducted, and the variables were the type of the photocatalyst prepared and its mass. The results showed a structure with low surface area and pore volume, and low photoactive. It was found from the optimization that the best condition was 652,2 mg.L-1 of Nb2O5 calcined at 500 °C, from which was obtained a 19% reduction in total field. Besides the photocatalytic tests, comparative testing of performance between TiO2 and Nb2O5, duration of response and representativeness of photolysis and adsorption in the final degradation helped the results to become more consistent.
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Estudo da síntese, caracterização e desempenho de fotocatalisadores de Nb2O5

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