Banca de DEFESA: ISLANNY LARISSA OURIQUES BRASILEIRO

Uma banca de DEFESA de DOUTORADO foi cadastrada pelo programa.
DISCENTE : ISLANNY LARISSA OURIQUES BRASILEIRO
DATA : 16/12/2022
HORA: 09:45
LOCAL: Online via Google Meet
TÍTULO:

DESENVOLVIMENTO DE HETEROJUNÇÕES CONSTITUÍDAS DE ZnO/g-C₃N₄ E ZnFe₂O₄/g-C₃N₄ PARA FOTODEGRADAÇÃO DE CONTAMINANTES ORGÂNICOS EMERGENTES  

PALAVRAS-CHAVES:

Heterojunção ZnO/g-C₃N₄, Heterojunção ZnFe₂O₄/g-C₃N₄, Cefazolina, Preto Reativo 5, Fotocatálise heterogêna, Esquema Z, Planejamento experimental, Estudo cinético. 

PÁGINAS: 168
RESUMO:

Nos últimos anos, tem crescido a preocupação com a contaminação das águas por contaminantes emergentes, assim consideradas as substâncias que não são completamente degradadas por processos convencionais de tratamento de água e efluentes e não são biodegradáveis. Por essa razão, diversas técnicas têm sido desenvolvidas para tratar eficientemente tais compostos. Nesse trabalho, foram sintetizadas diferentes heterojunções constituídas de ZnO/g-C₃N₄ e ZnFe₂O₄/g-C₃N₄ em diferentes proporções mássicas de g-C₃N₄ (10, 50 e 80 %) através de um método simples de mistura, sonicação e tratamento térmico. Foram investigadas as influências da quantidade de g-C₃N₄ nas heterojunções e do tipo de catalisador à base de zinco utilizado sobre as propriedades estruturais, morfológicas, ópticas e fotocatalíticas dos materiais. Os resultados de DRX, FTIR e MEV/EDS confirmaram a obtenção das heterojunções desejadas com sucesso. A incorporação do g-C₃N₄ foi importante na modificação das propriedades texturais e ópticas das heterojunções produzidas. O 50-Zn/gCN apresentou melhor eficiência fotocatalítica de degradação do antibiótico cefazolina (78 %) e do corante RB5 (95 %), em 120 min de experimento, quando comparado com os materiais puros e com as demais heterojunções. Além disso, exibiu cinética de reação mais rápida e boa fotoestabilidade. A melhor performance fotocatalítica apresentada por esse material pode ser atribuída ao real efeito sinérgico entre o ZnO e o g-C₃N₄, o qual promoveu relevante interação, num possível mecanismo do tipo esquema Z, conforme verificado na análise de PL. Os resultados do planejamento experimental demonstraram que a concentração de catalisador e o pH são as variáveis que mais influenciaram a fotodegradação da cefazolina, ao passo que para o RB5, todas as variáveis avaliadas mostraram-se significativas para 95 % de confiança. O 50-Zn/gCN exibiu 100 % de degradação para ambos os contaminantes avaliados em 90 min de reação para a cefazolina e em 10 min para o RB5, nas seguintes condições: concentração de catalisador 0,5 g L^-1, concentração de contaminante 5 mg L^-1 e pH 2,5. A adsorção teve um papel fundamental na fotodegradação do RB5. Contudo, é a fotocatálise a responsável por degradar o corante (adsorvido no sólido e remanescente na solução) e regenerar a superfície do catalisador. Os mecanismos em esquema Z para as reações de fotocatálise da cefazolina e do RB5 foram adequadamente propostos, sendo as principais vias de degradação as lacunas fotogeradas na banda de valência do ZnO e os elétrons na banda de condução do g-C₃N₄, para a cefazolina e para o RB5, respectivamente. A heterojunção avaliada apresentou boa fotoestabilidade para os contaminantes em estudo. Por fim, constata-se o caráter promissor do 50-Zn/gCN sintetizado para aplicação em reações fotocatalíticas mediadas por luz solar para degradação de contaminantes de classes distintas e a possibilidade de sua utilização como alternativa eficiente para minimizar a poluição da água causada pelo uso excessivo de medicamentos durante a pandemia da COVID-19. 

MEMBROS DA BANCA:
Presidente - 2929066 - ANDRE LUIS LOPES MORIYAMA
Externa ao Programa - 1271737 - CAMILA PACELLY BRANDÃO DE ARAÚJO - nullExterna à Instituição - MAITÊ MEDEIROS DE SANTANA E SILVA - UFRN
Externa à Instituição - REGINA DE FÁTIMA PERALTA MUNIZ MOREIRA - UFSC
Externa à Instituição - VIVIAN STUMPF MADEIRA - UFPB