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Tipo do documento: Dissertação
Título: Síntese de espumas de poliestireno impregnadas com nanopartículas de Cu para aplicação catalítica na degradação (oxidação) do corante azul de metileno
Autor: Ramos, Thiago José Carvalho de Aquino 
Primeiro orientador: Oliveira, Rodrigo José de
Primeiro membro da banca: Pereira, Francisco de Assis Rodrigues
Segundo membro da banca: Lima, Ilauro de Souza
Resumo: Nanomateriais têm despertado um interesse crescente no campo das ciências nos últimos anos, isso porque materiais com escalas nanométricas possuem propriedades que não são observadas em materiais não nanométricos, principalmente propriedades relacionadas a área superficial. O uso de nanometais é bastante variado, sendo esses já utilizados como catalisadores, condutores, antibacterianos, corantes, etc, e nessa gama de aplicações o cobre têm bastante destaque, pois além de possuir diversas propriedades dos metais nobres, como ouro e prata, sua abundância é bem maior, fazendo com que se torne um material de baixo custo. O presente trabalho apresenta uma proposta de síntese de nanopartículas de cobre, em matriz de poliestireno, utilizando sulfato de cobre penta hidratado (CuSO 4 .5H 2 O) e etilhexanoato de cobre (C 16 H 30 CuO 4 ) como reagentes precursores. A idéia foi criar uma nanoespuma que possui atividade catalítica, como agente redox, que poderá ser utilizado na degradação química de poluentes, através de uma metodologia simples, que consiste apenas na mistura de duas microemulsões micelares do tipo w/o para obtenção de CuNPs e posteriormente impregnando esse material numa matriz polimérica através do processo TIPS. Nanometais utilizados em matrizes de suporte já se mostraram ter um rendimento superior, quando comparados a sua aplicação direta no meio pretendido, com a vantagem ainda do mesmo não se tornar fonte de poluição ambiental após seu uso. Outra proposta que também é explorada, diz respeito a utilização de poliestireno na preparação da nanoespuma, que pode ser uma alternativa de reciclagem desse material, já que o mesmo também representa um ativo contaminate preocupante. No presente trabalho, as técnicas de caracterização utilizadas foram a espectroscopia ultra violeta na região do visível (UV-VIS), dispersão dinâmica de luz (DLS) e difratometria de raios x (DRX), onde através das quais pôde se constatar a presença de CuNPs nas dispersões coloidais sintetizadas, atividade catalítica na degradação oxidativa do corante, fenômenos de crescimento provocados pela floculação das CuNPs e ausência do cobre em sua fase metálica e oxidada na espuma PS/CuNPs. Através de uma análise detalhada dos resultados obtidos, pode-se concluir que os objetivos almeijados nesse trabalho foram alcançados, apesar das limitações observadas, o que reforça a necessidade de estudos complementares que permitirão uma aplicação mais prática, bem como grande viabilidade econômica desse sistema nos campos da catálise.
Abstract: Nanomaterials have aroused increasing interest in the field of science in recent years, because materials with nanometer scales have properties that are not observed in non-nanometric materials, mainly properties related to surface area. The use of nanometals is quite varied, and they are already used as catalysts, conductors, antibacterials, dyes, etc., and in this range of applications, copper is very prominent, as in addition to having several properties of noble metals, such as gold and silver, its abundance is much larger, making it a low-cost material. The present work presents a proposal for the synthesis of copper nanoparticles, in a polystyrene matrix, using hydrated penta copper sulfate (CuSO 4 .5H 2 O) and copper ethylhexanoate (C 16 H 30 CuO 4 ) as precursor reagents. The idea was to create a nanofoam that has catalytic activity, as a redox agent, which can be used in the chemical degradation of pollutants, through a simple methodology, which consists only of mixing two micellar microemulsions of the w/o type to obtain CuNPs and subsequently impregnating this material in a polymeric matrix through the TIPS process. Nanometals used in support matrices have already shown to have a superior performance, when compared to their direct application in the intended environment, with the additional advantage of not becoming a source of environmental pollution after their use. Another proposal that is also explored concerns the use of polystyrene in the preparation of nanofoam, which could be an alternative for recycling this material, as it also represents a worrying contaminant. In the present work, the characterization techniques used were ultra violet spectroscopy in the visible region (UV-VIS), dynamic light dispersion (DLS) and x-ray diffractometry (XRD), through which the presence of CuNPs in the synthesized colloidal dispersions, catalytic activity in the oxidative degradation of the dye, growth phenomena caused by the flocculation of CuNPs and the absence of copper in its metallic and oxidized phase in the PS/CuNPs foam. Through a detailed analysis of the results obtained, it can be concluded that the objectives pursued in this work were achieved, despite the limitations observed, which reinforces the need for additional studies that will allow for a more practical application, as well as great economic viability of this system in the fields of catalysis.
Palavras-chave: Nanopartículas de cobre
Nanoespuma
Atividade Catalítica
Área(s) do CNPq: FISICO-QUIMICA::CINETICA QUIMICA E CATALISE
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: RAMOS, Thiago José Carvalho de Aquino. Síntese de espumas de poliestireno impregnadas com nanopartículas de Cu para aplicação catalítica na degradação (oxidação) do corante azul de metileno. 2024. 56 f. Dissertação ( Programa de Pós-Graduação em Química - PPGQ) - Universidade Estadual da Paraíba, Campina Grande, 2024.
Tipo de acesso: Acesso Embargado
URI: http://tede.bc.uepb.edu.br/jspui/handle/tede/4898
Data de defesa: 30-Jan-2024
Aparece nas coleções:PPGQ - Dissertações

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