Publicação: Síntese, caracterização e aplicação do Nb2O5 na fotodegradação de poluentes orgânicos e produção de H2 verde
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CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA::QUIMICA INORGANICA::FOTO-QUIMICA INORGANICA
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Resumo
O Nb2O5 é um semicondutor que apresenta propriedades eletrônicas e texturais excelentes
para ser aplicado como fotocatalisador, adicionalmente o Brasil é o maior detentor das
reservas mundiais de Nióbio, o que torna o desenvolvimento de aplicações para este metal
altamente requerido. Apesar disto, até o momento o Nb2O5 foi pouco estudado para
aplicações fotocatalíticas. Portanto, este trabalho teve por objetivo obter o Nb2O5 por uma
rota de síntese hidrotérmica e avaliar o efeito da temperatura de calcinação nas propriedades
físico-químicas deste material, incluindo o desempenho fotocatalítico na oxidação do
corante azul de metileno (AM) e na produção de H2. A análise de difração de raios-X
demonstrou que o método de síntese hidrotérmico foi eficiente, sendo obtido a fase cristalina
pseudohexagonal do Nb2O5. Pode ser verificado ainda, que a calcinação à 600°C mudou a
fase cristalina do Nb2O5 para à ortorrômbica e a tornou mais cristalina. Estes resultados
foram confirmados pela análise de espectroscopia Raman. A amostra obtida pelo tratamento
hidrotérmico (Nb2O5-TH) apresentou uma área superficial específica (AES) de 212 m2 g-1
,
à medida que a temperatura de calcinação foi aumentada a AES foi reduzida, sendo que a
amostra calcinada a 600 °C (Nb2O5-600) apresentou uma AES de 30 m2 g-1
. Os materiais
apresentaram um band gap na faixa de 3,2 a 3,4 eV, sendo ativos apenas sob radiação
ultravioleta. As imagens de microscopia eletrônica de varredura demonstraram que o Nb2O5
possui uma morfologia esférica com nanopartículas menores que 50 nm. Os testes
fotocatalíticos demonstraram que todas as amostras foram ativas, e que a amostra obtida no
reator hidrotérmico sem posterior calcinação (Nb2O5-HT) apresentou uma maior atividade
fotocatalítica, provavelmente devido a sua a sua maior área superficial específica e maior
quantidade de grupos superficiais. A mesma amostra modificada com Ag também
apresentou uma maior atividade na produção fotocatalítica de H2. Foi demonstrado que o
método de síntese foi eficiente na obtenção das amostras de Nb2O5, e que as amostras
obtidas foram eficientes na degradação do corante azul de metileno e na produção de H2
Abstract
Palavras-chave
Processos oxidativos avançados, Advanced oxidative processes, Tratamento de água, Water treatment, Hidrogênio verde, Green Hydrogen, Fotocatálise heterogênea, Heterogeneous photocatalysis
Citação
PRIMO, João Victor Martins. Síntese, caracterização e aplicação do Nb2O5 na fotodegradação de poluentes orgânicos e produção de H2 verde. 2024. 33 f. Trabalho de Conclusão de Curso. (Graduação em Química Industrial) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2024