Estudo das propriedades fotoeletrocatalíticas dos materiais heteroestruturados à base de CuWO4

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2023
Autor(a) principal: Kiefer, William Frederick Schwanz lattes
Orientador(a): Alves, Suellen Aparecida lattes
Banca de defesa: Pessoa, Christiana Andrade lattes, Brackmann, Rodrigo lattes
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Estadual de Ponta Grossa
Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Química
Departamento: Departamento de Química
País: Brasil
Palavras-chave em Português:
Área do conhecimento CNPq:
Link de acesso: http://tede2.uepg.br/jspui/handle/prefix/3941
Resumo: A fotoeletrocatálise ambiental é uma área em potencial desenvolvimento e vêm sendo aplicada em diferentes processos, tais como: degradação e detecção de compostos orgânicos emergentes, produção de H2 e redução de CO2. Neste sentido, foi realizado estudo das propriedades fotoeletrocatalíticas dos materiais heteroestruturados à base de CuWO4. Primeiramente foi avaliada a morfologia bem como análise estrutural e estimativa de energia de band gap do CuWO4 puro calcinado em diferentes temperaturas de calcinação 300, 400 e 500oC pelas técnicas de Microscopia Eletrônica de Varredura com emissão de campo (MEV-FEG), Difratometria de raios X (DRX) e Espectroscopia de reflectância difusa na região do ultravioleta-visível (ERD UV-Vis), respectivamente. A partir desses resultados foi escolhido o que obteve melhor cristalinidade, característica esta importante na atividade fotocátalise, no caso o CuWO4 de 500oC. Foram realizados ensaios fotocatalíticos para degradação de azul de metileno bem como com Ag3PO4 e a heterojunção dos dois semicondutores. A heterojunção apresentou melhor tempo de degradação, seguida dos semicondutores puros Ag3PO4 e CuWO4. Finalmente, foram realizados ensaios fotoeletrocatalíticos com o CuWO4 e a sua heterojunção com Ag3PO4 depositados sobre substrato condutor (óxido de estanho dopado com flúor, FTO) junto com substâncias conhecidas como scavengers para avaliar o mecanismo de oxidação e redução e posteriormente na presença de nitrito e de diuron. O eletrodo FTO/CUWO4 se mostrou ativo para a detecção de nitrito, o qual é uma espécie intermediária de nitrogênio e de interesse de saúde pública uma vez que está relacionado com doenças e formação de nitrosaminas. Já o eletrodo FTO/CuWO4/Ag3PO4 mostrou atividade para detecção do pesticida diuron. Logo, estes eletrodos são promissores na detecção de substâncias emergentes via fotoeletrocatálise.