Banca de DEFESA: DÉBORA FERREIRA DOS SANTOS MORAIS

Uma banca de DEFESA de DOUTORADO foi cadastrada pelo programa.
DISCENTE : DÉBORA FERREIRA DOS SANTOS MORAIS
DATA : 04/02/2026
HORA: 09:00
LOCAL: Videochamada Google Meet
TÍTULO:

Materiais Funcionais à Base de Nb₂O₅ para aplicações em Remediação Ambiental e Baterias de Íons de Sódio

PALAVRAS-CHAVES:

Nb₂O₅; fotocatálise; heterojunções; Na3V2(PO4)3; baterias de íons sódio; sustentabilidade ambiental

PÁGINAS: 172
RESUMO:

A crescente demanda por tecnologias sustentáveis tem impulsionado o desenvolvimento de novos materiais capazes de atender tanto os desafios ambientais como os energéticos. Neste contexto, o pentóxido de nióbio (Nb2O5) vem ganhando destaque por sua elevada estabilidade química, abundância em território brasileiro e versatilidade de aplicação. Assim, esta tese teve como objetivo investigar o potencial multifuncional do Nb2O5 em duas frentes complementares: (i) como fotocatalisador na degradação de poluentes orgânicos e (ii) como material de revestimento em cátodos de baterias de íons sódio (SIBs).

Na primeira etapa, o Nb2O5 foi utilizado na síntese de novas heterojunções binárias e ternárias, Ag@AgCl/Nb2O5 e g-C3N4/Ag@AgCl/Nb2O5, obtidas por meio de rotas combinadas de precipitação e calcinação. As análises estruturais (XRD, XPS, PL e EIS) confirmaram a formação de vacâncias de oxigênio, prata metálica e forte acoplamento interfacial entre as fases, resultando em eficiente separação de cargas e ampliação da absorção óptica para o espectro visível. A heterojunção ternária NbA75CN apresentou desempenho fotocatalítico superior, eliminando 99,9% do corante Rodamina B (RhB) em apenas 10 minutos de irradiação solar, com alta estabilidade estrutural e fotocatalítica após múltiplos ciclos. Além disso, o material demonstrou atividade antimicrobiana significativa contra Staphylococcus aureus e Escherichia coli, evidenciando seu potencial em aplicações ambientais e sanitárias.

Na segunda etapa, o uso do Nb2O5 foi avaliado como revestimento em cátodos do tipo NASICON (Na3V2(PO4)3) sintetizados via rota sol-gel cítrica. O revestimento foi aplicado em diferentes concentrações (1%, 3% e 5%), e análises morfológicas e espectroscópicas confirmaram sua distribuição homogênea nas partículas. As amostras revestidas apresentaram melhor desempenho eletroquímico, com destaque para o material NVP@Nb3, que exibiu capacidade de 96 mA·h·g⁻¹ a 3.2 V, correspondente a uma densidade de energia de 307,2 Wh·kg⁻¹, além de 97% de retenção de capacidade após 300 ciclos e excelente estabilidade a -15 °C. A melhoria foi atribuída à redução da resistência interfacial, ao aumento da contribuição capacitiva de superfície e à maior mobilidade iônica no eletrodo.

Os resultados obtidos comprovam a eficácia do Nb2O5 como material multifuncional, apto tanto para promover a degradação eficiente de poluentes quanto para otimizar o desempenho de eletrodos em SIBs. Assim, esta pesquisa reforça o papel estratégico do Nb2O5 como um material-chave no desenvolvimento de tecnologias limpas, alinhadas aos princípios da sustentabilidade ambiental e da transição energética.

MEMBROS DA BANCA:
Presidente - 1883170 - MAURICIO ROBERTO BOMIO DELMONTE
Interna - 1802888 - FABIANA VILLELA DA MOTTA
Interno - 3485163 - NIVALDO FREIRE DE ANDRADE NETO
Externo à Instituição - PEDRO LAVELA CABELLO - UCO
Externo à Instituição - NEFTALÍ LENIN VILLARREAL CARREÑO - UFPel