Propriedades fotocatalíticas de óxidos mistos preparados por oxidação eletrolítica a plasma (PEO)

• Ano de defesa: 2021
• Autor(a) principal: Pissolitto, Yasmin Bastos
• Orientador(a): Trivinho-Strixino, Francisco
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de São Carlos; Câmpus Sorocaba
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Ciência dos Materiais - PPGCM-So
• Palavras-chave em Português: Alumínio; Nióbio; Oxidação eletrolítica a plasma; Fotocatálise heterogênea
• Palavras-chave em Inglês: Aluminum; Niobium; Plasma electrolytic oxidation; Heterogeneous photocatalysis
• Área do conhecimento CNPq: CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA; CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA::FISICO-QUIMICA::CINETICA QUIMICA E CATALISE; CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA::FISICO-QUIMICA::ELETROQUIMICA; ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA::MATERIAIS ELETRICOS::MATERIAIS E COMPONENTES SEMICONDUTORES
• Link de acesso: https://repositorio.ufscar.br/handle/20.500.14289/14917

A poluição da água potável devido a atividade industrial das últimas décadas pode trazer consequências ao abastecimento e à saúde da população. Processos oxidativos avançados (POAs) como a fotocatálise heterogênea são investigados na literatura para o desenvolvimento de dispositivos e tecnologias para o tratamento de água e efluentes industriais. Neste trabalho foi desenvolvido um semicondutor e investigadas as suas propriedades ópticas e eletrônicas que permitem a aplicação deste material como fotocatalisador heterogêneo no tratamento de efluentes. Foram anodizadas por Oxidação Eletrolítica à Plasma (PEO) amostras de alumínio em uma solução eletrolítica com e sem a presença do sal oxalato amoniacal de nióbio (OAN) para a adesão de nióbio na superfície do óxido formado para constituir o semicondutor. As amostras foram anodizadas sob modo galvanostático, com densidade de corrente de 10 mA/cm2, durante uma hora. Utilizando a ferramenta de planejamento fatorial foi investigado o efeito das variáveis de concentração de OAN e temperatura inicial da solução eletrolítica sobre algumas respostas investigadas. Foram investigadas respostas de síntese eletroquímica, morfologia, composição e energia de banda proibida dos semicondutores obtidos a partir dos cronopotenciogramas de síntese, micrografias, composição por espectroscopia de energia dispersiva e reflectância difusa. Foi possível observar influência das variáveis, em particular a variação da concentração da solução eletrolítica. Os testes de fotodegradação foram realizados utilizando soluções de azul de metileno (MB) e rodamina B (RhB) de concentrações de 2,5 mg/L e volumes de 5 mL por amostra do semicondutor sob radiação UV. Para os testes com MB, o aumento da temperatura e concentração do eletrólito apresentaram efeito de maior resposta na fotodegradação heterogênea do MB. Não foi possível a reutilização dos semicondutores na fotodegradação de MB mesmo após limpeza com água, álcool e acetona. Já para a fotodegradação da RhB, a amostra sintetizada sob menores condições de concentração e temperatura demonstrou maior fotodegradação no primeiro uso após 4 horas sob luz UV. Já para o reuso das amostras após a limpeza com água, apenas a amostra sintetizada sob maiores condições de temperatura e concentração do eletrólito demonstrou resultados significativos em relação ao erro para até 3 reutilizações na fotodegradação da RhB. O estudo realizado demonstrou o efeito das variáveis temperatura e concentração do eletrólito sob a morfologia, composição, e potencial para uso em fotocatálise heterogênea.