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Tipo do documento: Dissertação
Título: Obtenção de catalisadores heterogêneos ZnO:Si para aplicação na degradação do pesticida Aldrin
Autor: Marinho, Felipe Breno Campos 
Primeiro orientador: Alves, Mary Cristina Ferreira
Primeiro coorientador: Eliziário, Sayonara Andrade
Primeiro membro da banca: Santos, Valdeci Dias dos
Segundo membro da banca: Santos, Iêda Maria Garcia dos
Resumo: Em uma economia centrada na agricultura, os pesticidas são amplamente utilizados, tornando a remoção desses compostos do ambiente um pré-requisito essencial devido à sua natureza tóxica, características químicas e estabilidade biológica. Um exemplo de pesticida é o Aldrin, poluente orgânico persistente, biocumulativo, fotossensível à luz artificial e altamente tóxico. Conforme a literatura, os tratamentos de efluentes contaminados pode ocorrer por meio de processos físicos, biológicos ou químicos. Nesse contexto, a fotocatálise heterogênea tem se destacado como um processo químico eficiente utilizando semicondutores, a base de óxidos simples e mistos. O presente estudo, teve como objetivo a preparação de óxidos binários à base de Zn1-xSixO (x=0,10; 0,20 e 0,30), obtidos pelo método dos precursores poliméricos para aplicação na fotodegradação do pesticida Aldrin. Os materiais foram caracterizados por Difração de Raio-X(DRX), Espectroscopia de Infravermelho (IV), Espectroscopia de Absorção na Região do UV-Visível, Espectroscopia RAMAN, Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), área superficial por Adsorção de Brunauer-Emmett-Teller (BET) de nitrogênio pelo método potencial zeta para determinação dos óxidos metálicos mistos foram obtidos com sucesso, conforme confirmado pelos padrões de DRX e fichas ICDD para o ZnO e SiO2. Os valores de band gap dos materiais calculados a partir dos espectros de absorção do UV-vis, variaram de 2,88 eV, a 2,92 eV, favorecendo a energia de excitação com lâmpada UVC (4.9 eV). Em relação aos testes fotocatalíticos na degradação do pesticida Aldrin, as três composições apresentaram resposta de degradação, sendo que a amostra com menor teor de Si apresentou melhor performance (40%) em pH 5,7 levemente ácido em comparação as demais amostras. Por outro lado, em pH básico de 10.2 básico, as amostras Zn0,80Si0,20O e Zn0,70Si0,30O apresentaram 92 e 96 % de degradação em tempo reacional de 4 horas, se destacando a amostras Zn0,70Si0,30O, que apresentaram 94 % de degradação do Aldrin em 2 horas de reação. Adicionalmente, os estudos de PCZ foram fundamentais na avaliação das cargas superficiais e o comportamento dos materiais em relação ao pH e suas interações com o meio da solução poluente.
Abstract: In an agriculture-centered economy, pesticides are widely used, making the removal of these compounds from the environment an essential prerequisite due to their toxic nature and chemical biological stability. For instance is Aldrin, a persistent organic pollutant that is bioaccumulative, photosensitive to artificial light, and highly toxic. According to the literature, treatments for contaminated effluents can occur by physical, biological, or chemical processes. In this context, heterogeneous photocatalysis has emerged as an efficient chemical process using simple and mixed oxide semiconductors. The present study aimed to prepare binary oxides based on Zn1-xSixO (x=0.10, 0.20, and 0.30) by the polymeric precursor method for application in the photocatalytic degradation of the pesticide Aldrin. The materials were characterized by X-ray Diffraction (XRD), Infrared Spectroscopy (IR), UV-Visible Absorption Spectroscopy, RAMAN Spectroscopy, Scanning Electron Microscopy (SEM), surface area measurement by nitrogen adsorption using the BrunauerEmmett-Teller method (BET) and zeta potential to determine the charge(ZCP). The mixed metal oxides were successfully obtained, as confirmed by XRD patterns and ICDD data for ZnO and SiO2. The calculated band gap values of the materials from the UV-vis absorption spectra ranged from 2.88 eV to 2.92 eV, favoring excitation energy with UVC lamp (4.9 eV). Regarding the photocatalytic tests for Aldrin degradation, all three compositions showed degradation response, with the sample with the lowest Si content exhibiting the best performance (40%) at a slightly acidic pH of 5.7 compared to the other samples. On the other hand, at a basic pH of 10.2, the Zn0.80Si0.20O and Zn0.70Si0.30O samples showed 92% and 96% degradation, respectively, in a reaction time of 4 hours. The Zn0.70Si0.30O sample stood out, showing 94% degradation of Aldrin in a 2-hour reaction. Additionally, ZCP studies were crucial in evaluating the surface charges and material behavior concerning pH and their interactions with the polluted solution medium.
Palavras-chave: Aldrin
Fotocatálise Heterogênea
Síntese
Caracterização
Aldrin
Photocatalysis
Synthesis
Characterization
Área(s) do CNPq: QUIMICA::QUIMICA INORGANICA
Idioma: por
País: Brasil
Instituição: Universidade Estadual da Paraíba
Sigla da instituição: UEPB
Departamento: Centro de Ciências e Tecnologia - CCT
Programa: Programa de Pós-Graduação em Química - PPGQ
Citação: MARINHO, Felipe Breno Campos. Obtenção de catalisadores heterogêneos ZnO:Si para aplicação na degradação do pesticida Aldrin. 2023. 72f. Trabalho de Conclusão de Curso Dissertação (Programa de Pós-Graduação em Química - PPGQ) - Universidade Estadual da Paraíba, Campina Grande, 2023.
Tipo de acesso: Acesso Embargado
URI: http://tede.bc.uepb.edu.br/jspui/handle/tede/4762
Data de defesa: 3-Ago-2023
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