Banca de DEFESA: MONICKARLA TEIXEIRA PEGADO DA SILVA

Uma banca de DEFESA de DOUTORADO foi cadastrada pelo programa.
DISCENTE : MONICKARLA TEIXEIRA PEGADO DA SILVA
DATA : 22/07/2020
HORA: 08:30
LOCAL: Remotamente pelo google meet
TÍTULO:

Síntese de nanocompósitos a base de Fe₂SiO₄-Fe₇Co₃ disperso na SBA-15: Aplicação como adsorvente e fotocatalisador magneticamente separável

PALAVRAS-CHAVES:

nanocompósito magnético, liga de Fe₇Co₃, óxido de Fe₂SiO₄, adsorção, fotocatálise, corante, SBA-15.

PÁGINAS: 84
RESUMO:

O presente estudo descreve a síntese de um novo tipo de nanocompósito à base de Fe₂SiO₄-Fe₇Co₃ dispersos no material mesoporoso SBA-15 visando aplicar na adsorção de corantes e na degradação fotocatalítica do azul de metileno (AM) seguido por separação magnética. Os parâmetros estudados foram: a temperatura de redução e quantidade de hidrogênio usados na síntese e como estes afetavam nas propriedades físico-químicas da mistura óxido-liga a base de ferro e cobalto, bem como na capacidade de adsorção e fotodegradação do azul de metileno. Os materiais preparados foram caracterizados por difração de raios-X (DRX), espectroscopia Mössbauer (MS), espectroscopia de fotoelétrons de raios X (XPS), magnetometria de amostra vibrante (VSM), redução à temperatura programada (H₂-TPR), adsorção e dessorção de N₂ e Ar, microscopia eletrônica de Varredura (MEV-FEG) e Microscopia eletrônica de transmissão (TEM).  Os resultados de DRX, juntamente com os perfis de TPR confirmaram a formação dos nanocompósitos a base de Fe₂SiO₄-Fe₇Co₃ nas temperaturas entre 690 e 720 °C e nos fluxos entre 0,5 e 2% de H₂. O aumento da temperatura de redução e o aumento do teor de H₂ na mistura redutora propiciaram a formação de uma maior quantidade de liga em relação ao óxido segundo os dados obtidos pelo refinamento Rietveld. O DRX de baixo ângulo, as isotérmicas de N₂ e as imagens TEM mostram a formação do suporte mesoporoso a base da SBA-15 com uma elevada área específica de 640 m/g². Porém, a área especifica e a estrutura mesoporosa da sílica foi levemente alterada (para 420 m/g²) após inserção do Fe e Co devido ao preenchimento parcial dos mesoporos pelo compósito. Para as amostras contendo os metais dispersos na SBA-15 pode existir uma interconexão entre os mesoporos segundo o estudo da varredura dos loop de histerese provenientes das isotermas de N₂ e Ar acompanhado de modelos matemáticos. Os testes de adsorção confirmaram que o material reduzido a 700 °C usando 2% de H₂ apresentou a maior capacidade de adsorção para o corante azul de metileno 49 mg/g. Os nanocompósitos obtidos apresentam boa capacidade de adsorção para o corante AM e podem ser facilmente separados da dispersão final pela aplicação de um campo magnético externo após a adsorção. Os resultados da fotocatálise confirmaram que o suporte de sílica foi essencial para melhorar a atividade fotocatalítica das espécies de Fe e Co na degradação do corante AM, favorecendo a acessibilidade dos sítios ativos. A atração do corante pelo nanocompósito ocorre principalmente por interações do tipo π-π e a mistura das fases Fe₂SiO₄ e Fe₇Co₃ conduz a um efeito sinérgico o qual favorecem o processo de adsorção e a atividade fotocatalítica do azul de metileno comparado às mesmas fases isoladas. A degradação do AM ocorre através de uma sequência de reações que ocorre tanto na superfície do sólido quanto na solução aquosa.

MEMBROS DA BANCA:
Externo à Instituição - JOSÉ MARCOS SASAKI - UFC
Interna - 1805556 - LUCIENE DA SILVA SANTOS
Interna - 1308577 - SIBELE BERENICE CASTELLA PERGHER
Presidente - 2087667 - TIAGO PINHEIRO BRAGA
Externo à Instituição - VINÍCIUS PATRÍCIO DA SILVA CALDEIRA - UERN