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Tipo do documento: Dissertação
Título: Síntese, caracterização e atividade catalítica do Fe3O4@WO3/SBA-15 na fotodegradação do ácido diclorofenoxiacético (2,4-D) sob a irradiação ultravioleta
Autor: Lima, Maciel dos Santos
Primeiro orientador: Luz Júnior, Geraldo Eduardo da
Primeiro membro da banca: Caldeira, Vinícius Patrício da Silva
Segundo membro da banca: Santos, Reginaldo da Silva
Terceiro membro da banca: Gusmão, Gustavo Oliveira de Meira
Resumo: O ácido 2,4-diclorofenoxiacético (2,4-D) é um herbicida bastante utilizado na agricultura extensiva, por apresentar propriedades que inibem a proliferação de determinadas plantas daninhas. O 2,4-D é tóxico para os seres humanos e animais, além de proporcionar a contaminação de solos e recursos hídricos. Neste contexto, a fotocatálise heterogênea tem atraído bastante atenção no que diz respeito ao processo de remediação e degradação de poluentes nocivos ao meio ambiente. Este trabalho objetiva sintetizar, caracterizar e avaliar a atividade catalítica do material nanoestruturado do tipo Fe3O4@WO3/SBA-15 na fotodegradação do (2,4-D) sob irradiação ultravioleta. A magnetita foi obtida pelo método de co-precipitação, o core-shell (Fe3O4@WO3) e o trióxido de tungstênio (WO3) por via solvotermal, enquanto a peneira molecular mesoporosa do tipo SBA-15, e o nanomaterial Fe3O4@WO3/SBA-15 foram sintetizados pelo método hidrotermal. Os difratogramas de raios-X a baixo ângulo mostraram que a inserção do Fe3O4@WO3 na SBA- 15 (5, 10 e 20%) não destruiu a estrutura do suporte, já os difratogramas a médio ângulo dos nanomateriais indicaram os planos característicos de cada amostra e a rotina de refinamento Rietvelt indexou suas fases. Com a espectroscopia Raman da amostra Fe3O4, foi possível observar a presença de bandas em 212 e 271 cm-1 característicos da fase hematita, além de bandas em 133, 272, 326, 716 e 804 cm-1 referentes a fase monoclínica do WO3 de acordo com o padrão (ICDS- n°50727). A morfologia foi confirmada por micrografias (MEV, MET e HRTEM), bem como o tamanho médio das partículas para WO3=35,8 nm e Fe3O4=13,3 nm. Os parâmetros texturais dos nanomateriais apontam que ocorreu a funcionalização da SBA-15 com o core-shell. Quanto aos parâmetros ópticos, estes revelaram os gap de energia dos nanomateriais e a concordância com a literatura. Os testes catalíticos apresentaram resultados significativos, chegando a 90,73% de degradação do 2,4-D em 240 minutos para o nanomaterial Fe3O4@WO3/SBA-15 (5%).
Abstract: The dichlorophenoxyacetic acid (2,4-D) is a herbicide widely used in agriculture extensive, by present properties that inhibits the proliferation of certain weeds. 2,4-D is toxic to humans and animals, as well as to generate contamination of soils and water resources. In this context, heterogeneous photocatalysis has attracted a lot of attention regarding the process of remediation and degradation of pollutants harmful to the environment. This work aims to synthesize, characterize and evaluate the catalytic activity of Fe3O4@WO3/SBA-15 nanostructured material in the photodegradation of (2,4-D) under ultraviolet irradiation. The magnetite was obtained by the co-precipitation method, the core-shell (Fe3O4@WO3) and the tungsten trioxide (WO3) by solvotermal route, while the mesoporous molecular sieve of the SBA-15 type, and the nanomaterial Fe3O4@WO3/SBA-15 were synthesized by the hydrothermal method. Low-angle X-ray diffractograms showed that the insertion of Fe3O4@WO3 into SBA-15 (5, 10 and 20%) did not destroy the support structure, while the mid-angle diffractograms of the nanomaterials indicated the characteristic planes of each sample and the refinement routine Rietvelt indexed its phases. With the Raman spectroscopy of the Fe3O4 sample, it was possible to observe the presence of bands at 212 and 271 cm -1 characteristic of the hematite phase, besides bands at 133, 272, 326, 716 and 804 cm -1 referring to the monoclinic phase of WO3 according to the standard (ICDS-No. 50727). The morphology was confirmed by micrographs (SEM, MET and HRTEM) as well as the mean particle size for WO3 = 35.8 nm and Fe3O4 = 13.3 nm. The textural parameter nanomateiras point occurred functionalization of SBA-15 with the core-shell. As for optical parameters, they revealed that the energy gap of nanomaterials are in agreement with the literature. Catalytic tests showed significant results, reaching 90.73% degradation of 2.4- D in 240 minutes for the Fe3O4@WO3/SBA-15 nanomaterial (5%).
Palavras-chave: Fe<sub>3</subO<sub>4</sub@WO<sub><3>/sub
SBA-15
2,4-diclorofenoxiacético
Fotodegradação
Área(s) do CNPq: CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA
Idioma: por
País: Brasil
Instituição: Universidade Estadual do Piauí
Sigla da instituição: UESPI
Programa: Programa de Pós-Graduação em Química
Citação: LIMA, Maciel dos Santos. Síntese, caracterização e atividade catalítica do Fe3O4@WO3/SBA-15 na fotodegradação do ácido diclorofenoxiacético (2,4-D) sob a irradiação ultravioleta. 2017. 57 f. Dissertação (Programa de Pós-Graduação em Química) - Universidade Estadual do Piauí, Teresina.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
Endereço da licença: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
URI: http://localhost:8080/tede/handle/tede/159
Data de defesa: 15-Dec-2017
Appears in Collections:Mestrado em Química

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