Banca de DEFESA: HENRIQUE BARBOSA GONCALVES

Uma banca de DEFESA de DOUTORADO foi cadastrada pelo programa.
DISCENTE : HENRIQUE BARBOSA GONCALVES
DATA : 08/04/2022
HORA: 09:00
LOCAL: sala virtual
TÍTULO:

Produção de Heterojunção Baseada em Tântalo Aplicado para Fotocatálise

PALAVRAS-CHAVES:

Fotocatálise, BiVO4, Ta2O5, NTs, Ta2O5/BiVO4.

 

PÁGINAS: 163
RESUMO:

Capazes de estarem disponíveis por longos períodos de tempo, as fontes
renováveis são consideradas as mais importantes formas de produzir energia
de maneira limpa. A formação de heterojunção de semicondutores é
promissora para melhorar o desempenho fotocatalítico devido à combinação
sinérgica das melhores propriedades de cada material. A substituição de
materiais que têm como base o petróleo tem sido cada vez mais evidenciada.
No presente trabalho foi desenvolvida uma heterojunção a partir de nanotubos
de tântalo e microestruturas de BiVO4. É relatada uma estratégia hidrotérmica
simples para formar heterojunção n-n de nanotubos de Ta2O5 e microestruturas
de BiVO4 preparadas separadamente por anodização e processo hidrotérmico,
respectivamente. Foi investigado a obtenção do oxidante BiVO4 sintetizado
através de diferentes métodos e pelo ajuste do pH (2,0; 3,5 e 5,0). As
estruturas foram caracterizadas por Raman, obtendo informações relacionadas
a ligações de curto alcance nos sistemas sintetizados. A estrutura eletrônica foi
analisada por Uv-Vis para o BiVO4 e para os NTs de Ta2O5, obtendo um band
gap médio para o BiVO4 de 2,4 eV e 3,8 eV para os NTs de Ta2O5. A estrutura
cristalina foi caracterizada por difração de raios-X (DRX), técnica esta que
fornece informações relacionadas à cinética de transformação das fases do
BiVO4 e dos NTs de Ta2O5. Análises por microscopia eletrônica de transmissão
(MET), microscopia eletrônica de varredura (MEV) e de área superficial
específica (BET) foram utilizadas, corroborando assim para o conhecimento da
morfologia e área superficial das estruturas. A atividade fotocatalítica foi
avaliada pela fotodegradação do corante azul de metileno (AM) em meio
aquoso sob condição AM 1.5 G (100 mW cm-2). Para produção de H2, a
fotogeração ocorreu na presença dos fotocatalisadores durante 3 horas. Para a
fotodegradação do AM, o Ta2O5/BiVO4-2,0H obtido via hidrotermal apresentou
fotodegradação de 72,3%, comparado aos 28,3% apresentados pela amostra
produzida pela mistura mecânica, com manutenção de 86,4% de seu
desempenho fotocatalítico após 3 ciclos de fotodegradação. Realizamos para
as amostras sintetizadas testes para quantificação da produção de H2 através
de cromatografia gasosa. A fotogeração de H2 ocorreu na presença dos
fotocatalisadores durante 3 horas. De acordo com os resultados obtidos, os
NTs de Ta2O5 (800°C, 850°C e 900°C) apresentaram respectivamente uma
produção de 4,4 μmol.g-1, 6,0 μmol.g-1 e 6,82 μmol.g-1 de H2. Para o compósito
formado por Ta2O5/BiVO4-2,0H preparado hidrotermicamente, foi gerado 10,2
μmol.g-1 de H2 em 3 h, enquanto que a mistura mecânica Ta2O5/BiVO4-M
apresentam 2,80 μmol.g-1. Os resultados sugerem que o Ta2O5/BiVO4-2,0H é
um material promissor para aplicações em fotocatálise, promovendo a
produção sustentável de energia através do hidrogênio e para o tratamento de
efluentes contendo corantes catiônicos.

MEMBROS DA BANCA:
Externo à Instituição - JEAN CLAUDIO SANTOS COSTA - UFPI
Externo à Instituição - VICTOR HUGO VITORINO SARMENTO - UFS
Externo à Instituição - FELIPE LEON NASCIMENTO DE SOUSA
Presidente - 519.487.700-59 - GIOVANNA MACHADO - UFRGS
Interno - 1301548 - MARCELO NAVARRO