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Please use this identifier to cite or link to this item: https://repositorio.unb.br/handle/10482/40591
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Title: Busca por fotocatalisadores ativos no visível : estudo dos sistemas SrSnO3:N e SrSnO3/g- C3N4
Authors: Sousa Filho, Idio Alves de
Orientador(es):: Weber, Ingrid Távora
Assunto:: Radiação solar
Fotocatálise por via seca
Corante
Esgoto
Toxicidade
Issue Date: 20-Apr-2021
Citation: SOUSA FILHO, Idio Alves de. Busca por fotocatalisadores ativos no visível: estudo dos sistemas SrSnO3:N e SrSnO3/g- C3N4. 2020. 147 f., il. Tese (Doutorado em Química)—Universidade de Brasília, Brasília, 2020.
Abstract: Neste trabalho foram investigadas diferentes rotas sintéticas a fim de se obter um material com atividade fotocatalítica na região do visível. A heterojunção SrSnO3/g-C3N4 foi sintetizada, caracterizada e os resultados mostraram que nas proporções de 1:1 massa/massa (SSO3) e 1:2 (SSO4) houve a redução do band gap possibilitando sua aplicação fotocatalítica irradiado por luz solar. A atividade fotocatalítica dos materiais sintetizados foi avaliada para fotodegradação de Rodamina-B (RhB), Azul de Metileno (AM) e para o tratamento de esgoto doméstico bruto. Para o estudo com a RhB foram realizadas, pela primeira vez, medições de luminescência in situ. Os melhores resultados foram observados para SSO3, que apresentou remoção do carbono orgânico total de 97,3 ± 0,03% após 240 min de exposição solar. O mecanismo de degradação da RhB é indireto e ocorre em quatro etapas: N-de-etilação, clivagem de cromóforo, abertura do anel e pôr fim a mineralização. Os estudos de toxicidade utilizando o Fish Embryo Test da solução fototratada indicaram ausência de ecotoxicidade. Além disso, SSO3 mostrou excelente resultado em relação à adsorção do AM (100% após 30 min). Foi realizada fotodegradação do AM adsorvido, atingindo 89 ± 1 % de remoção na fase seca– com a vantagem de utilizar um volume muito reduzido de material – e 97 ±1 % em solução. A fotodegradação do AM ocorre principalmente via mecanismo direto. Após a fotodegradação da solução de AM não foi observada fitotoxicidade frente a sementes de alface (Lactuca Sativa). Por fim, no tratamento do esgoto doméstico bruto, a remoção de carbono orgânico total foi de 56,1 ± 0,6 % após 240 min de exposição solar (21,95±0,9 % para fotólise) associada à desinfecção água (eliminando as bactérias aeróbias mesófilas e coliformes (totais e fecais)). Após o tratamento, o esgoto atendeu aos critérios CONAMA n° 20/1986, indicando a possibilidade de reuso da água.
Abstract: In this work, different synthetic routes were investigated to obtain a material with high photocatalytic activity in visible region. SrSnO3/g-C3N4 heterojunction was synthesized, characterized and the results showed that using 1:1 w/w (SSO3) and 1: 2 w/w (SSO4), there was a band gap reduction allowing its photocatalytic application irradiated by sunlight. SSO3 and SSO4 photocatalytic activity was evaluated for Rhodamine-B (RhB) and Methylene Blue (MB) photodegradation and raw domestic sewage treatment. For RhB, luminescence measurements in situ were performed for the first time. The best results were observed for SSO3, which showed 97.3 ± 0.03% total organic carbon removal after 240 min of sun exposure. RhB is degraded by indirect mechanism, occurring in four steps: N-ethylation, chromophore cleavage, opening the ring and mineralization. Toxicity studies using Fish Embryo Test of photo-treated solution showed no ecotoxicity. In addition, SSO3 showed excellent MB adsorption capacity (100% after 30 min). Adsorbed MB photodegradation was performed, reaching 89 ± 1% removal, in dry phase – with advantage of using minimal material volume – and in solution (97 ± 1%). After MB solution phototreatment, no phytotoxicity was observed for lettuce seeds (Lactuca Sativa). Finally, 56.1 ± 0.6% of total organic carbon removal was achieved after 240 min of sun exposure of raw domestic sewage (compared to 21.95 ± 0.9% for photolysis), associated to water disinfection (eliminating aerobic mesophilic and coliform bacteria (total and fecal)). After treatment, sewage met CONAMA criteria N°. 20/1986, indicating reusing water possibility.
Description: Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Química, Programa de Pós-Graduação em Química, 2020.
Licença:: A concessão da licença deste item refere-se ao termo de autorização impresso assinado pelo autor com as seguintes condições: Na qualidade de titular dos direitos de autor da publicação, autorizo a Universidade de Brasília e o IBICT a disponibilizar por meio dos sites www.bce.unb.br, www.ibict.br, http://hercules.vtls.com/cgi-bin/ndltd/chameleon?lng=pt&skin=ndltd sem ressarcimento dos direitos autorais, de acordo com a Lei nº 9610/98, o texto integral da obra disponibilizada, conforme permissões assinaladas, para fins de leitura, impressão e/ou download, a título de divulgação da produção científica brasileira, a partir desta data.
Agência financiadora: Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES).
Appears in Collections:IQ - Doutorado em Química (Teses)

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