Please use this identifier to cite or link to this item:
http://hdl.handle.net/1843/SFSA-86HQ46| Type: | Tese de Doutorado |
| Title: | Obtenção e caracterização de materiais catalisadores da oxidação de contaminantes em solução aquosa |
| Authors: | Marcio Guimaraes Coelho |
| First Advisor: | Geraldo Magela de Lima |
| First Co-advisor: | Rodinei Augusti |
| First Referee: | Rubens Martins Moreira |
| Second Referee: | Vito Modesto de Bellis |
| Third Referee: | Helmuth Guido Siebald Luna |
| metadata.dc.contributor.referee4: | Jonas Leal Neto |
| Abstract: | Materiais de Sn e Al, com diferentes razões em massa Sn/Al2O3, foram obtidos, caracterizados e testados como catalisadores da oxidação do corante índigo carmim(IC). A caracterização dos materiais comprovou a presença de Sn(IV) em todas as amostras. Observou - se apenas uma fase, o SnO2. O tamanho de partícula obtidofoi de 22 a 36 nm. Os testes fotocatalíticos comprovaram a fotoatividade deste material. O corante IC foi completamente degradado gerando produtos, cujo mecanismo de degradação foi proposto com base nos resultados de ESI-MS. Materiais de Sn e Ti, com diferentes razões em massa Sn/TiO2, também foram obtidos, caracterizados e testados como catalisadores da oxidação dos corantes índigo carmim e azul de metileno. Observouse presença de Sn(IV) em todas as amostras, nas amostras TS15 e TS30 tratadas em atmosfera de H2, há também a presença de Sn(0). Houve formação de TiO2 na fase anatasio. Os valores de band gap dos materiais foram obtidos a partir da análise dos resultados de UV/Vis, os valores obtidos variam de 3,16 a 3,22 eV. Nas micrografias obtidas, não é possível diferenciar os óxidos de estanho e titânio nas amostras, com exceção das amostras TS15 e TS30 obtidas em H2 onde foi possível observar a presença de esferas brancas devido à formação de Sn(0). Os materiais apresentaram menor área superficial quando tratados em atmosfera de H2, nos materiais tratados em atmosfera de O2, a medida que a proporção de Sn nas amostras é aumentada, há um aumento da área superficial até que a relação em massa, Sn/TiO2, seja de 0,30. Os materiais foram testados na reação de descoloração dos corantes IC e AM. O mecanismo de degradação dos corantes também foi proposto com base nos resultados de ESI-MS. Por fim, foi obtido, caracterizado e testado na reação de oxidação do corante IC, um material constituído de Fe3+ dopado em pó de osso bovino. Os espectros de Mössbauer de 57Fe, indicam a existência de Fe3+ e Fe2+ no material. Trata se de um compósito amorfo. Este apresentou maior área superficial depois de impregnado e tratado termicamente, sendo ativo na reação de oxidação do corante IC. O mecanismo envolvido na reação de degradação foi proposto, com base nos resultados obtidos por ESI-MS e está de acordo com o que foi proposto para os outros materiais já mencionados. Foram realizados testes citotoxicológicos preliminares com as soluções do corante IC, antes e após sua degradação. Observouse que estas apresentam a mesma citotoxidade. |
| Abstract: | "Sn" and "Al" materials, with different reasons in Sn/Al2O3 mass were obtained, characterized and tested as catalysts for the oxidation of indigo carmine dye. The characterization of the materials confirmed the presence of Sn (IV) in all samples. It was observed only one phase, the SnO2. The particle size obtained was 22 to 36 nm. Thephotocatalytic tests showed the photoactivity of this material. The IC dye was completely degraded generating products, which the degradation mechanism was proposed based on the results of ESI-MS. Materials of "Sn" and "Ti", with different reasons Sn/TiO2 mass, were also obtained, characterized and tested as catalysts for the oxidation of thedye indigo carmine and methylene blue (MB). It was observed the presence of Sn(IV) in all samples, the TS15 and TS30 samples treated in H2 atmosphere, there is also the presence of Sn(0). There was formation of TiO2 anatase phase. The values of band gap of the materials were obtained from the analysis of the UV / Vis results, the valuesobtained range from 3.16 to 3.22 eV. In the micrographies obtained, it is not possible to differentiate between oxides of tin and titanium in the samples, except for TS15 and TS30 samples obtained in H2 wave we observed the presence of white spheres due to the formation of Sn(0). The materials showed less surface area when treated in H2atmosphere, in the material treated in an atmosphere of O2, as the proportion of "Sn" in the samples is increased, there is an increase in surface area until the mass ratio, Sn / TiO2, is of 0.30. The materials were tested in the reaction of discoloration of IC and MB dyes. The mechanism of degradation of dyes was also proposed based on the results ofESI-MS. Finally, it was obtained, characterized and tested in the oxidation of IC dye, a material consisting of Fe3 + doped in powder of bovine bone. The Mössbauer spectra of Fe indicate the existence of Fe3+ and Fe2+ in the material. This is an amorphous composite. This showed a higher surface area after impregnated and heat-treated, and it was activein the reaction of the oxidation of the IC dye. The mechanism involved in the reaction of degradation was proposed based on the results obtained by ESI-MS and is according to what was proposed for the other materials mentioned above. Cytotoxic test were performed with the primary color IC solutions, before and after degradation. It wasobserved they have the same cytotoxicity. |
| Subject: | Fotocatalise Nanotecnologia Espectrometria de massa Quimica inorganica Catalisadores |
| language: | Português |
| Publisher: | Universidade Federal de Minas Gerais |
| Publisher Initials: | UFMG |
| Rights: | Acesso Aberto |
| URI: | http://hdl.handle.net/1843/SFSA-86HQ46 |
| Issue Date: | 9-Apr-2010 |
| Appears in Collections: | Teses de Doutorado |
Files in This Item:
| File | Description | Size | Format | |
|---|---|---|---|---|
| tese_de_doutorado.pdf | 1.31 MB | Adobe PDF | View/Open |
Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.