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Document Type: Dissertação
Title: Estudo da degradação de propilparabeno através de fotocatálise utilizando compósito de TiO2/Fe3O4
Authors: Melo, Amanda Lys Matos dos Santos
Issue Date: 4-Nov-2022
Advisor: Oliveira, Rosane Maria Pessoa Betânio
Resumo : Com a expansão populacional e industrial, diversos poluentes estão aumentando sua presença nos corpos hídricos. Dentre esses poluentes, os denominados poluentes emergentes apresentam baixa eficiência de remoção por tratamentos convencionais, apresentando alto potencial de toxicidade. Diante disso, tecnologias estão sendo aprimoradas ou desenvolvidas para o tratamento de água, como os processos oxidativos avançados (POAs). Como exemplo de POA, a fotocatálise heterogênea baseada em semicondutores é considerada uma alternativa promissora para combater poluentes emergentes, através da qual uma grande variedade de compostos pode ser completamente mineralizada. Neste contexto, este trabalho realizou um estudo do processo de fotocatálise heterogênea utilizando TiO2 e o compósito TiO2/Fe3O4 como catalisadores para realizar a degradação do poluente propilparabeno. A utilização do semicondutor TiO2 justifica-se por sua alta eficiência em processos fotocatalíticos, enquanto a escolha do compósito TiO2/Fe3O4 como catalisador foi proposta no trabalho devido à influência esperada do material ferromagnético na estrutura final do compósito. Os fotocatalisadores produzidos foram caracterizados por DRX, MEV e FTIR. O compósito obtido apresentou as fases cristalinas predominantes anatase e magnetita, bem como atividade fotocatalítica. A eficiência dos materiais foi determinada sob irradiação ultravioleta através da degradação do propilparabeno, em que a maior eficiência foi obtida com o compósito de 80,83% (20 ppm) e para TiO2 puro foi de 94,52% (5 ppm) de degradação do propilparabeno. Os sólidos presentes nas soluções tratadas com o compósito TiO2/Fe3O4 foram removidos por indução de campo magnético. Esses resultados corroboram para o benefício de utilizar o compósito proposto como uma alternativa valiosa a um fotocatalisador de alta eficácia para degradação de poluentes emergentes, como o propilparabeno.
Abstract: With population and industrial expansion, several pollutants are increasing their presence in water bodies. Among these pollutants, the so-called emerging pollutants have low removal efficiency by conventional treatments, presenting a high potential for toxicity. In view of this, technologies are being improved or developed for water treatment, such as advanced oxidative processes (AOPs). As an example of AOP, heterogeneous photocatalysis based on semiconductors is considered a promising alternative to combat emerging pollutants, where a wide variety of compounds can be completely mineralized. In this context, this work carries out a study of the heterogeneous photocatalysis process using TiO2 and the composite TiO2/Fe3O4as catalysts in order to perform the degradation of the pollutant Propylparaben. The use of the TiO2 semiconductor is justified by its high efficiency in photocatalytic processes, while the choice of the TiO2/Fe3O4composite as catalyst is proposed in the work due to the expected influence of the iron magnetic material on the final structure of the composite. The photocatalysts produced were characterized by XRD, SEM and FTIR. The composite obtained showed the predominant crystalline phases anatase and magnetite, as well as photocatalytic activity. The materials efficiency was determined under ultraviolet irradiation through the degradation of propylparaben, in which the highest efficiency was obtained with the composite was 80.83% (20 ppm) and for pure TiO2 it was 94.52% (5 ppm) degradation of propylparaben. The solids present in the solutions treated with the TiO2/Fe3O4 composite were removed by magnetic field induction. These findings corroborate the benefit of using the proposed composite as a valuable alternative to a highly effective photocatalyst for the degradation of emerging pollutants, such as propylparaben.
Keywords: Catalisadores
Resíduos industriais
Catálise
Compósito magnético
Tratamento de efluentes
Propilparabeno
Fotocatálise
Magnetic composite
Wastewater treatment
Propylparaben
Photocatalysis
Subject CNPQ: ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA
Sponsorship: Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES
Language: por
Institution: Universidade Federal de Sergipe (UFS)
Program Affiliation: Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais
Citation: MELO, Amanda Lys Matos dos Santos. Estudo da degradação de propilparabeno através de fotocatálise utilizando compósito de TiO2/Fe3O4. 2022. 65 f. Dissertação (Mestrado em Ciência e Engenharia de Materiais) – Universidade Federal de Sergipe, São Cristóvão, 2022.
URI: https://ri.ufs.br/jspui/handle/riufs/18789
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