Dissertação

Síntese do vanadato de manganês pelo método de precipitação e estudo da sua atividade fotocatalítica

A fotocatálise heterogênea faz parte dos Processos Oxidativos Avançados no qual é possível utilizar semicondutores que podem ser excitados por radiação visível ou ultravioleta, gerando radicais que atuam na degradação de poluentes orgânicos. A fim de avaliar o potencial fotocatalítico da fase...

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Autor principal: Silva, Nulliany Cristina Silva da
Outros Autores: http://lattes.cnpq.br/0720994908856104
Grau: Dissertação
Idioma: por
Publicado em: Universidade Federal do Amazonas 2023
Assuntos:
Catalisadores
Vanadatos
Precipitação (Química)
CIENCIAS EXATAS E DA TERRA
Pirovanadato de manganês
Método de precipitação
Atividade fotocatalítica
Acesso em linha: https://tede.ufam.edu.br/handle/tede/9503
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spelling oai:https:--tede.ufam.edu.br-handle-:tede-95032023-07-26T05:04:07Z Síntese do vanadato de manganês pelo método de precipitação e estudo da sua atividade fotocatalítica Synthesis of manganese vanadate by precipitation method and study of its photocatalytic activity Silva, Nulliany Cristina Silva da Nogueira, Içamira Costa http://lattes.cnpq.br/0720994908856104 http://lattes.cnpq.br/3975661240854486 Gouveia , Amanda Fernandes http://lattes.cnpq.br/1053052803420461 Fonseca Filho , Henrique Duarte da http://lattes.cnpq.br/1464003755275281 Catalisadores Vanadatos Precipitação (Química) CIENCIAS EXATAS E DA TERRA Pirovanadato de manganês Método de precipitação Atividade fotocatalítica A fotocatálise heterogênea faz parte dos Processos Oxidativos Avançados no qual é possível utilizar semicondutores que podem ser excitados por radiação visível ou ultravioleta, gerando radicais que atuam na degradação de poluentes orgânicos. A fim de avaliar o potencial fotocatalítico da fase β do pirovanadato de manganês (Mn2V2O7), no presente trabalho, cristais Mn2V2O7 foram sintetizados com sucesso pelo método de precipitação em solução homogênea, tendo como agente precipitante, a ureia. Os precipitados obtidos foram submetidos à análise térmica para a determinação das temperaturas de tratamento. Posteriormente, as amostras foram caracterizadas estruturalmente por Difração de Raios-X (DRX) acompanhado de refinamento pelo método de Rietveld. As morfologias das partículas foram observadas por meio da Microscopia Eletrônica de Transmissão e as propriedades ópticas foram investigadas por Espectroscopia de Absorção no Ultravioleta e Visível. A partir das análises estruturais foi possível determinar que a partir de 410 °C/1h houve a formação dos cristais de β−Mn2V2O7 monofásicos. Em 560 °C/1h foi observado um início de transição de fase, sendo referente a fase α-Mn2V2O7. Pela análise morfológica é possível visualizar que as partículas monofásicas têm formato de placas e estas são formados por cristalitos menores, sugerindo um mecanismo de crescimento por “oriented attachment”. A partir da caracterização por espectroscopia no UV vis, foi possível calcular a energia de band gap das amostras, apresentando valores entre 4,04 e 4,11 eV. A eficiência fotocatalítica foi avaliada por meio da taxa de degradação dos corantes Rodamina B e Azul de Metileno em solução aquosa na presença de radiação UVc. Os cristais de Mn2V2O7 apresentaram baixa atividade fotocatalítica, no qual não foi constatado degradação para o corante rodamina B. O corante azul de metileno apresentou um percentual de 47% de degradação na presença do catalisador obtido pelo Método 6. Photocatalysis is part of the Advanced Oxidative Processes. It is possible to use semiconductors that can be excited by visible or ultraviolet radiation, generating radicals that act to degrade organic pollutants. In the present work, manganese vanadate (Mn2V2O7) crystals were synthesized by the homogeneus solution precipitation method with urea as the precipitating agent. The precipitates obtained were submitted to thermal analysis to determine the heat treatment. Subsequently, the samples were structurally characterized by X-Ray Diffraction (XRD) and refinement by the Rietveld method. Transmission Electron Microscopy observed the particle morphologies and investigated the optical properties by Ultraviolet and Visible Absorption Spectroscopy. From the structural analysis, it was possible to determine that from 410 °C/1h, there was the formation of monophasic β- Mn2V2O7 crystals. At 560 °C/1h, a phase transition was observed, referring to the α- Mn2V2O7 phase. From the morphological analysis, it was possible to visualize that the single-phase particles have the shape of plates. These are formed by smaller crystallites, suggesting a growth mechanism by “oriented attachment.” From the characterization by UV-vis spectroscopy, it was possible to calculate the band gap energy of the samples, presenting values between 4.04 and 4.11 eV. The photocatalytic potential of these crystals was investigated. The photocatalytic efficiency was evaluated through the degradation rate of Rhodamine B and Methylene Blue dyes in an aqueous solution in the presence of UVc radiation. The Mn2V2O7 crystals showed low photocatalytic activity, in which degradation was not observed for the rhodamine B dye. The methylene blue dye showed a percentage of 47% degradation in the presence of the catalyst obtained by Method 6 CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior 2023-07-25T13:27:34Z 2023-02-23 Dissertação SILVA, Nulliany Cristina Silva da. Síntese do vanadato de manganês pelo método de precipitação e estudo da sua atividade fotocatalítica. 2023. 74 f. Dissertação (Mestrado em Física) - Universidade Federal do Amazonas, Manaus (AM), 2023. https://tede.ufam.edu.br/handle/tede/9503 por Acesso Aberto http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/ application/pdf Universidade Federal do Amazonas Instituto de Ciências Exatas Brasil UFAM Programa de Pós-graduação em Física
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