???item.export.label??? ???item.export.type.endnote??? ???item.export.type.bibtex???

Please use this identifier to cite or link to this item: http://localhost:8080/tede/handle/tede/169
Tipo do documento: Dissertação
Título: Filmes finos de WO3 modificados com nanopartículas metálicas: propriedades ópticas, estruturais e fotoeletrocatalíticas para a degradação de progesterona em meio aquoso sob irradiação visível
Autor: Costa, Maria Joseíta dos Santos
Primeiro orientador: Santos, Reginaldo da Silva
Primeiro coorientador: Cavalcante, Laécio Santos
Primeiro membro da banca: Santos, Reginaldo da Silva
Segundo membro da banca: Avellaneda, César Antonio Oropesa
Terceiro membro da banca: Luz, Roberto Alves de Sousa
Quarto membro da banca: Luz Junior, Geraldo Eduardo da
Resumo: Neste trabalho, filmes finos de WO3 foram sintetizados pelo método de drop-casting, calcinados (500°C por 2h) e modificados superficialmente com nanopartículas de prata (Ag0) e Platina (Pt0) pelo método de fotoredução. As análises de difração de raios X (DRX) associada ao refinamento de Rietveld mostraram que os filmes de WO3 tem uma estrutura monoclínica. A análise da composição química por espectroscopia de energia dispersiva de raios X (EDS) confirmou a presença dos metais prata e platina na superfície dos filmes. Imagens de microscopia eletrônica de varredura (MEV) revelaram que os filmes são constituídos por nanopartículas esféricas e espessura ~1m. A caracterização óptica mostrou que os filmes possuem uma transmitância de ca. 85% na região do visível. A energia de banda proibida (EBG “band gap”) dos filmes foram estimados pelo método TAUC, comparado ao WO3 em pó. As propriedades fotoeletroquímicas investigadas em solução aquosa 0,1 mol L-1 de Na2SO4 na ausência de luz e sob irradiação policromática revelaram um comportamento fotoeletroquímico típico de semicondutor do tipo-n. Os filmes modificados com nanopartículas metálicas obtiveram densidade de fotocorrente anódica cerca de 2,5 vezes superior ao não modificado em 0,8 V vs. Ag/AgCl. Este aumento nos valores de fotocorrente foram atribuídos ao efeito plasmônico dos metais, que aumenta a separação de cargas e o tempo de recombinação do par e-/h+. O tempo de recombinação foi avaliado por estudos de corrente transiente. Os filmes foram usados como fotocatalisadores na degradação do hormônio progesterona (0,35 mg L-1) em solução aquosa nas configurações de fotocatálise heterogênea (FH) e fotocatálise heterogênea eletroquimicamente-assistida (FHE). Após 3h de irradiação, os filmes de WO3 modificados na configuração FHE obtiveram melhor atividade catalítica e a fotoestabilidade dos filmes foram mantidas após 5 ciclos de reuso. Os resultados demonstram que a aplicação do potencial nos eletrodos de WO3 modificados minimizam a recombinação dos portadores de carga fotogeradas e aumenta a atividade fotocatalítica. Portanto, WO3 é um material promissor para aplicações em outros processos envolvendo conversão de energia solar.
Abstract: In this work, WO3 thin films were synthesized by the drop-casting method, calcined (500 °C for 2h) and theirs surfaces were modified with silver (Ag0) and platinum (Pt0) nanoparticles by photoreduction. The X-ray diffraction (XRD) analysis associated with the Rietveld refinement showed that WO3 films indicate a monoclinic structure. The chemical composition analysis by energy dispersive X-ray spectroscopy (EDS) confirmed the presence of silver and platinum metals on the films surface. Scanning electron microscopy (SEM) images revealed that the films consist of spherical nanoparticles and thickness ~ 1 μm. The optical characterization showed that films have transmittance at ca. 85% in the visible region. The band gap energy (EBG) of the films was estimated by the TAUC method, compared to WO3 powder. Photoelectrochemical properties investigated in aqueous solution Na2SO4 0.1 mol L-1 in the absence of light and under polychromatic irradiation revealed photoelectrochemical behavior typical of n-type semiconductor. Films modified with metallic nanoparticles obtained anodic photocurrent density close to 2.5 times compared to unmodified WO3 at 0.8 V vs. Ag / AgCl. This increase in the photocurrent values attributed to plasmonic effect of the metals, which increases charges separation and recombination lifetime. The recombination lifetime was evaluated by transient current. The films were used as photocatalysts in the degradation of the hormone progesterone (0.35 mg L-1) into aqueous solution in the configurations of heterogeneous photocatalysis (HP) and electrochemically assisted heterogeneous photocatalysis (EHP). After 3h of irradiation, in the EHP configuration, WO3 films modified obtained better catalytic activity and a photostability were maintained after 5 cycles of reuse. The results demonstrate that the application of the potential on the modified WO3 electrodes minimizes recombination of the charge carriers and increase the photocatalytic activity. Therefore, WO3 is a promising material for applications in other processes involving solar energy conversion.
Palavras-chave: Densidade de Fotocorrente
Filmes finos de WO3
Irradiação Policromática
Nanopartículas Metálicas
Progesterona
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: COSTA, Maria Joseíta dos Santos. Filmes finos de WO3 modificados com nanopartículas metálicas: propriedades ópticas, estruturais e fotoeletrocatalíticas para a degradação de progesterona em meio aquoso sob irradiação visível. 2018. 70 f. Dissertação (Programa de Pós-Graduação em Química) - Universidade Estadual do Piauí, Teresina, 2018.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
Endereço da licença: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
URI: http://localhost:8080/tede/handle/tede/169
Data de defesa: 26-Mar-2018
Appears in Collections:Mestrado em Química

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
Dissertação Completa2,18 MBAdobe PDFDownload/Open Preview
Termo de Publicação.pdf701,9 kBAdobe PDFDownload/Open Preview


This item is licensed under a Creative Commons License Creative Commons