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https://tedebc.ufma.br/jspui/handle/tede/tede/2554
Tipo do documento: | Dissertação |
Título: | Obtenção de estruturas auto-montadas de oxihaletos de bismuto e investigação das suas propriedades ópticas e catalíticas |
Título(s) alternativo(s): | Obtaining self-assembled structures of bismuth and investigation of its optical and catalytic |
Autor: | LIMA, Gênesis de Oliveira |
Primeiro orientador: | ALMEIDA, Márcio Aurélio Pinheiro |
Primeiro membro da banca: | ALMEIDA, Márcio Aurélio Pinheiro |
Segundo membro da banca: | MOURA FILHO, Francisco |
Terceiro membro da banca: | BEZERRA, Cícero Wellington Brito |
Resumo: | Neste trabalho, foram obtidos oxihaleto de bismuto BiOX (X = cloro e bromo), em escala nano, por método hidrotérmico assistido por micro-ondas, por 6 h a 180 ºC, via processo de dopagem com íon Ag+ solução surfactantes iônicos (CTAB, SDS e template), os quais foram caracterizados por difração de raios X (DRX), microscopia eletrônica de varredura (MEV), espectroscopia Raman, espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier (FTIR) e espectroscopia de refletância difusa (DRS). As análises de caracterização mostraram a eficiência na obtenção de estruturas monofásicas com elevada cristalinidade, comprovado para espectroscopia de DRX e Raman. Embora o padrão DRX tenha mostrado perfis diferentes as modificações morfológicas resultaram em alterações na espessura e no formato. A medida de fotoluminescência para os óxidos Bi1-xAgxOCl mostram bandas de emissão na região do UV e VIS com diferentes intensidades. Para as amostras BiOBr obtidas via solução surfactantes, as bandas de emissão fotoluminescente menos intensas comparadas à amostra BiOCl. Ambos as amostras, isso sugere ser consequência das mudanças estruturais do processo de síntese. Os fotocatalisadores obtidos foram testados para a degradação da solução aquosa (1,0 x 10-5 mol/L) do corante rodamina B (Rh B) como modelo do contaminante solução. Os resultados, após 60 e 50 min as amostras de BiOCl e BiOBr, respectivamente, irradiada por UV-VIS resultando em melhor eficiência fotocatalítica para nanopartículas BiOBr do que as nanopartículas Bi1- xAgxOCl. A fotocatálise, utilizando BiOBr, degradou 98% do corante RhB (em solução) em 40 min, utilizando a irradiação UV-Vis, o qual apresentou uma constante cinética k = 0,1227 cm- 1. As nanopartículas Bi0,96Ag0,04OCl apresentaram uma taxa de fotodegradação menor para as mesmas condições usando as nanopartículas do fotocatalisador BiOBr, degradando 96% da solução de Rh B no tempo de 40 min e constante cinética k = 0,0971 cm-1. Os métodos de síntese utilizados para obtenção de BiOBr e Bi1-xAgxOCl mostraram-se capazes de efetuar alterações estruturais, as quais foram comprovadas por medidas de fotoluminescência, mas pequenas quantidades de defeitos ainda estão presentes na estrutura o que contribui para a perda de eficiência fotocatalítica. Portanto, as nanopartículas obtidas via hidrotermal assistida por micro-ondas mostraram eficientes para aplicações fotocatalíticas na degradação do corante orgânico Rh B em solução aquosa quando irradiada por UV-Vis |
Abstract: | In this work was obtained nanostructured bismuth oxyhalides by different methods, which it was characterized using X-ray diffraction (XRD), scanning electronic microscopy (SEM), Raman spectroscopy, Fourier-transform infrared (FTIR), and diffuse reflectance spectroscopy (DRS). Both methods have shown efficiency in the obtaining of nanostructures with high crystallinity, which was proved for XRD and Raman spectroscopy. Though, the pattern XRD have shown different profiles the SEM images have shown few changes to morphology found out. The photoluminescence measure to Bi1-xAgxOCl nanocrystals shown intensity different with the increase of Ag+ dopping. Similarly, BiOBr nanocrystal obtained with templates, different photoluminescence intensity was observed. In both cases, this suggests structural changes during the synthesis process. The investigation of photocatalytic activity using RhB as a model of the contaminant has shown that BiOBr nanocrystals have a better photocatalytic activity than Bi1-xAgxOCl nanocrystals. The photocatalysis using BiOBr, degraded 98 % of RhB dye (in solution) at 40 min using irradiation UV-Vis, which presented a kinetic constant k = 0.1227 cm-1. The Bi0.96Ag0.04OCl nanocrystals presented a slightly less photodegradation rate to same conditions used to BiOBr photocatalyst. It degraded 96 % at 40 min, with kinetic constant k = 0.0971 cm-1. The synthesis methods used to obtain BiOBr and Bi1-xAgxOCl shown to be able to make structural changes, which have been proved for photoluminescence measures, but few amount defects still are present in the structure, which contributes to loss of photocatalytic efficient. Therefore, the nanoparticles obtained by microwave assisted hydrothermal showed efficient for photocatalytic applications in the degradation of organic dye Rh B in aqueous solution when irradiated by UV-Vis |
Palavras-chave: | Oxihaletos de bismutos Nanopartículas Fotocatálise Fotoluminescência Bismuth oxihalides Nanocrystals Photocatalysis Photoluminescence |
Área(s) do CNPq: | Química |
Idioma: | por |
País: | Brasil |
Instituição: | Universidade Federal do Maranhão |
Sigla da instituição: | UFMA |
Departamento: | DEPARTAMENTO DE QUÍMICA/CCET |
Programa: | PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM QUÍMICA/CCET |
Citação: | LIMA, Gênesis de Oliveira. Obtenção de estruturas auto-montadas de oxihaletos de bismuto e investigação das suas propriedades ópticas e catalíticas. 2018. 67 f. Dissertação (Programa de Pós-Graduação em Rede - Matemática em Rede Nacional/CCET) - Universidade Federal do Maranhão, São Luís. |
Tipo de acesso: | Acesso Aberto |
URI: | https://tedebc.ufma.br/jspui/handle/tede/tede/2554 |
Data de defesa: | 27-Set-2018 |
Aparece nas coleções: | DISSERTAÇÃO DE MESTRADO - PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM QUIMICA |
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Arquivo | Descrição | Tamanho | Formato | |
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