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Defesa de dissertação - PPGEQ

"Estudo da atividade fotocatalítica de nanotubos de TiO2 dopados com Nitrogênio"
Quando 20/12/2011
das 13:30 até 16:30
Onde Auditório do PROMEC - Cúpula Central - Prédio 11.107 - Engenharia Mecânica - Campus Centro
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AUTORA: Mônica Bagnara

BANCA:

Prof. Dr. Daniel Eduardo Weibel - IQ/UFRGS

Prof. Dr. João Henrique Zimnoch dos Santos - PPGEQ/UFRGS

Prof. Dr. Sérgio Luiz Jahn - UFSM


Prof. Orientador: Prof. Dr. Celso Camilo Moro - PPGEQ/UFRGS

Prof. Co-Orientador: Profa. Dra. Marla Azário Lansarin - DEQUI/UFRGS


RESUMO:

 

Este trabalho apresenta o estudo do desempenho de catalisadores nanoestruturados de dióxido de titânio, TiO2, dopados com nitrogênio, visando melhorar sua atividade fotocatalítica sob radiação visível.

Os nanotubos de TiO2 foram preparados pelo método hidrotermal, onde partículas de TiO2 reagem com NaOH à temperatura e pressão elevadas. Em seguida o material é tratado, através de uma lavagem ácida e calcinação, de modo a apresentar as características desejáveis para a aplicação como fotocatalisador.

Foram determinadas as melhores condições de obtenção dos nanotubos, variando-se o pH da solução de lavagem e temperatura de calcinação. Determinadas essas condições, buscou-se em três compostos nitrogenados o melhor desempenho para dopagem de nanotubos. Foram eles: amônia, uréia e tiouréia.

A reação de degradação do corante rodamina B foi utilizada para avaliar a atividade fotocatalítica dos catalisadores. Os experimentos foram realizados em um reator batelada agitado, com o catalisador em suspensão e na presença de aeração, sob radiação UV e visível. Avaliaram-se inicialmente as condições de reação, como concentração de catalisador e de corante, com o catalisador comercial e precursor de Ti, P25 Degussa.

Além da determinação da atividade fotocatalítica, foram feitas as seguintes análises para caracterização dos materiais: difração de raios X (DRX), espectroscopia de reflectância difusa (ERD), microscopia eletrônica de transmissão (MET) e determinação da área específica e volume de poros.

A partir dos ensaios fotocatalíticos observou-se que os tratamentos a que foram submetidos os materiais tiveram grande influência na sua atividade catalítica. Sob radiação UV nenhum catalisador foi mais ativo que o P 25. Sob radiação visível, as amostras dopadas com tiouréia (NTT-4-500/TiouréiaI) e amônia (NTT-7-600/NH3I) apresentaram os melhores resultados, com um aumento na fotodegradação de 16 e 30 % em relação às amostras não dopadas, respectivamente.

 

Palavras-chave: nanotubos de titânio, dopagem com nitrogênio, fotocatálise.

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