Ciências Exatas e Tecnológicas
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Item Atividade fotocatalítica de compósitos hidrotalcita-TiO 2 impregnados com nanopartículas metálicas e TiO 2 -óxidos mistos de MgZnAl(Universidade Federal de Viçosa, 2015-12-08) Almeida, Marciano Fabiano de; Bellato, Carlos Roberto; http://lattes.cnpq.br/7759953342197045A utilização do TiO 2 como fotocatalisador apresenta algumas desvantagens como os processos de recombinação elétrons-lacuna, os quais diminuem a sua atividade fotocatalítica; somente ser fotoativado pela radiação na região do UV; e tendência a agregação das suas nanopartículas. Desta forma, este trabalho consistiu-se no preparo de compósitos contendo TiO 2 de forma a obter uma melhoria em suas propriedades funcionais. A atividade fotocatalítica foi significativamente afetada pela quantidade de TiO 2 suportada no hidróxido duplo lamelar de MgAl (hidrotalcita). Várias amostras de fotocatalisadores foram preparadas com diferentes nanopartículas metálicas (Ag, Cu ou Ni). O compósito fotocatalisador mais eficiente foi obtido na forma calcinada, com a relação molar de 2:1:1 (Mg:Al:Ti) e o metal Ag (2%, m/m) sendo denominado por HTC/TiO 2 -Ag(2). Este compósito apresentou aproximadamente 100% de degradação e 85% de mineralização do fenol, em 300 min. Compósitos contendo TiO 2 associado ao óxido de zinco obtido pela calcinação do hidróxido duplo lamelar ternário de MgZnAl também foram preparados com sucesso. Os fotocatalisadores foram avaliados em diferentes razões molares de Zn 2+ /Mg 2+ sendo que o melhor fotocatalisador foi obtido para a razão molar Zn 2+ /Mg 2+ igual a 5% e foi denominado por TiO 2 /MgZnAl-5. Este fotocatalisador removeu aproximadamente 100% de fenol e 80% de COT, em 360 minutos. Os novos compósitos fotocatalisadores preparados neste trabalho apresentaram um sinergismo de efeito ocasionado pelo suporte de hidróxido duplo lamelar, presença das nanopartículas metálicas (Ag, Cu ou Ni) ou óxido de zinco os quais, associados à fotoatividade do TiO 2, resultaram na formação de um compósito com alta capacidade fotocatalítica. Os compósitos apresentaram boa estabilidade após 5 ciclos de reuso, capacidade de recuperação e menor agregação de suas nanopartículas, mostrando assim um potencial promissor para aplicações práticas.Item Avaliação do processo de adsorção-fotodegradação com esferas de TiO2-quitosana para o tratamento de efluentes de indústria têxtil(Universidade Federal de Viçosa, 2011-07-07) Almeida, Marciano Fabiano de; Reis, César; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4785327P6; Mounteer, Ann Honor; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4723208Y4; Bellato, Carlos Roberto; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4727950A6; http://lattes.cnpq.br/7759953342197045; Teófilo, Reinaldo Francisco; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4762360H4; Silva, Gilmare Antônia da; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4706079U9De maneira geral, as indústrias têxteis apresentam um elevado potencial poluente. As principais razões para essa poluição são a geração de elevados volumes de resíduos líquidos contendo alta carga orgânica e forte coloração derivada dos corantes. Entretanto, estes efluentes têxteis são possíveis de serem tratados por rotinas convencionais que envolvem processos físicos, químicos e biológicos onde os substratos são removidos por simples adsorção. O caráter não destrutivo desta sequência de procedimentos representa um sério problema no setor, incentivando a criação de processos destrutivos de maior eficiência. O objetivo deste trabalho é aplicar no tratamento de efluentes de indústrias têxteis o TiO2, amplamente utilizado como fotocatalizador na degradação de compostos orgânicos em águas e efluentes, associado com a quitosana, um biopolímero amplamente utilizado em tratamentos de águas devido ao seu alto poder de adsorção. Desta forma, foram preparadas esferas de quitosana-TiO2-reticulada (QTS-TiO2-R) visando a sua aplicação na descoloração de corantes têxteis em meio aquoso e na descoloração dos corantes em efluentes têxteis tratados fortificados. Os corantes selecionados para estudos foram o direct red 80 (DR80) e reactive blue 21 (RB21). Em meio aquoso, as esferas apresentaram alta capacidade de descoloração das soluções dos corantes direct red 80 e reactive blue 21 chegando a cerca de 100%, num tempo de 26 horas em pH 7. As esferas apresentaram uma baixa capacidade de adsorção, sendo o efeito principal na remoção dos corantes a fotodegradação. A descoloração do corante DR80 em solução de efluente de indústria têxtil tratado apresentou uma porcentagem de remoção de cerca de 50%, enquanto para o RB21 esta descoloração ficou em cerca de 90%, no tempo de 91 horas em pH 7. Foi avaliada a reutilização das esferas por 5 vezes consecutivas, onde se observou após o quinto ciclo uma diminuição de sua eficiência foto-oxidativa de cerca de 7,1% para o DR80 e de 15,1% para o RB21 em efluente de indústrias têxteis tratado fortificados com 50 mg L-1 destes corantes. As esferas apresentaram eficiente capacidade de descoloração das soluções dos corantes DR80 e RB21 até o 5 ciclo de reutilização. Desta forma, as esferas de QTS-TiO2-R podem ser incluídas como novos adsorventes-fotooxidativos, mostrando excelente desempenho na fotodegradação de corantes, podendo ser utilizadas como uma nova tecnologia de remoção aplicada ao polimento de efluentes industriais. Além das características favoráveis, são interessantes do ponto de vista econômico, já que utilizam material natural, não tóxico, reagentes de baixo custo, de fácil disponibilidade e preparação.