Ciências Exatas e Tecnológicas
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Item Degradação de poluentes orgânicos por nanopartículas de cobre de valência zero(Universidade Federal de Viçosa, 2019-02-25) Sousa, Paloma Viana Ferreira de; Moreira, Renata Pereira Lopes; http://lattes.cnpq.br/6057774975997732Neste trabalho foram sintetizadas as nanopartículas de cobre metálico (NPs Cu) e aplicadas na degradação das moléculas ciprofloxacina (CIP), ácido pícrico, herbicida 2,4-D e do corante preto reativo 5. A síntese das NPS Cu foi realizada via redução química, empregando borohidreto de sódio como agente redutor. As NPS Cu foram caracterizadas por Microscopia Eletrônica Transmissão (TEM), Espectroscopia de Energia Dispersiva de Raios X (EDS), Espectrometria de Absorção Atômica (AAS) e Difração de Raios X (XRD). Nos estudos realizados com a ciprofloxacina, com uma dose de 0,5 g L -1 de NPS Cu foi obtido aproximadamente 100% de degradação, em 120 minutos de reação. Estudos mecanísticos de reação mostraram que a degradação da CIP ocorre em condições ácidas via espécies radicalares ativas de oxigênio, formadas a partir do Cu(I). Para o corante RP5 com uma dose de 1 g L -1 de NPs Cu, em condições óxicas e anóxicas, a degradação em 90 minutos de reação foi de 89 e 51%, respectivamente. Estes resultados indicam a presença de dois processos, via redução e via oxidação. Para o ácido pícrico, a degradação em 90 minutos de reação, sob condições óxicas e anóxicas foi de 6,0 e 10%, respectivamente. As espécies de cobre avaliadas não mostraram resultados significativos. Entretanto, quando o H 2 O 2 foi adicionado ao sistema reacional, a degradação aumentou para 18%. Para o 2,4-D a eficiência de remoção do herbicida empregando NPs Cu e peróxido de hidrogênio foi de 90% em 90 minutos de reação utilizando-se uma dose de 0,5 g L -1 de NPs Cu. Os estudos voltamétricos realizados comprovaram o comportamento experimental das reações de degradação das moléculas em estudo com as NPs Cu. O RP5 possui dois picos de oxidação em +0,89 V e +1,31 V e de redução em -0,37 V, -0,21 V e -0,08 V, sendo verificado que a sua degradação ocorre por processos oxidativos e redutivos. O ácido pícrico possui um pico de oxidação em +1,67 V e de redução em -0,79 V e -0,53 V. A sua degradação ocorreu por oxidação, e em menor quantidade devido ao seu maior valor de potencial em relação às outras moléculas. Além disso, não ocorre degradação por redução devido ao alto valor de potencial. O 2,4-D possui um pico de oxidação em +1,41 V e a CIP apresenta um pico de oxidação +1,24 V, para estas moléculas a degradação ocorre via de processos oxidativos.Item Preparo e avaliação do hidróxido duplo lamelar MgZnAl-Fe calcinado no processo de adsorção – fotodegradação do corante alaranjado de metila(Universidade Federal de Viçosa, 2015-02-20) Sousa, Paloma Viana Ferreira de; Bellato, Carlos Roberto; http://lattes.cnpq.br/6057774975997732Neste trabalho foi preparado o HDL magnético calcinado MgZnAl-Fe e caracterizado por Espectroscopia no Infravermelho (IV), Difratometria de Raios- X (DRX), Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Espectrometria de Absorção Atômica e Reflectância Difusa. O desempenho fotocatalítico do MgZnAl-Fe foi avaliado utilizando o corante alaranjado de metila (corante do tipo azo) como composto modelo. Estudos fotocatalíticos com o MgZnAl-Fe foram feitos empregando-se uma concentração inicial de 100 mg L -1 do corante alaranjado de metila e uma dose de 0,2 g L -1 do fototocalisador em um fotorreator de bancada. Este fotorreator foi constituído de uma lâmpada à vapor de mercúrio de 125 W sem o bulbo protetor, envolta por um cilindro de vidro (Filtro de corte para λ > 300 nm) que foi mergulhado em um recipiente contendo 300 mL de solução de alaranjado de metila. Estudos foram realizados variando a quantidade dos constituintes do MgZnAl-Fe, onde verificou-se que uma quantidade de zinco de (4,31% m/m) e de ferro (5,23% m/m) proporcionou a maior eficiência fotocatalítica. Verificou-se que a incorporação de óxido de ferro além de proporcionar propriedades magnéticas ao compósito diminuiu a sua energia de band gap. O menor valor de band gap possibilitou que o catalisador MgZnAl-Fe deslocasse a absorção de luz para maior comprimento de onda, sendo necessário menor energia para a sua atividade fotocatalítica. Assim o menor valor de band gap obtido para o MgZnAl-Fe possibilitou empregar nos experimentos radiação com comprimento de onda superior a 300 nm. O fotocatalisador MgZnAl-Fe mostrou-se bastante eficiente na degradação do alaranjado de metila, com uma remoção de 93,4 % de cor e 91,9% do Carbono Orgânico Total (COT), após 120 minutos de reação. Nos estudos de reutilização do MgZnAl-Fe houve uma redução na porcentagem de degradação do alaranjado de metila. A atividade fotocatalítica foi reduzida de 93,4% para 78,8, 74,6, 68,9 e 63,8 %, do primeiro ao quarto ciclo de reutilização, respectivamente, mostrando um bom potencial para aplicações práticas. Desta forma, o MgZnAl-Fe apresentou um desempenho satisfatório, sendo promissor para uso em processos de fotocatálise heterogênea visando a remoção de compostos orgânicos, além de ser facilmente removido de soluções aquosas por simples processos magnéticos.