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metadata.dc.type: Dissertação
Title: Estudo das propriedades fotoeletrocatalíticas dos materiais heteroestruturados à base de CuWO4
metadata.dc.creator: Kiefer, William Frederick Schwanz
metadata.dc.contributor.advisor1: Alves, Suellen Aparecida
metadata.dc.contributor.referee1: Pessoa, Christiana Andrade
metadata.dc.contributor.referee2: Brackmann, Rodrigo
metadata.dc.description.resumo: A fotoeletrocatálise ambiental é uma área em potencial desenvolvimento e vêm sendo aplicada em diferentes processos, tais como: degradação e detecção de compostos orgânicos emergentes, produção de H2 e redução de CO2. Neste sentido, foi realizado estudo das propriedades fotoeletrocatalíticas dos materiais heteroestruturados à base de CuWO4. Primeiramente foi avaliada a morfologia bem como análise estrutural e estimativa de energia de band gap do CuWO4 puro calcinado em diferentes temperaturas de calcinação 300, 400 e 500oC pelas técnicas de Microscopia Eletrônica de Varredura com emissão de campo (MEV-FEG), Difratometria de raios X (DRX) e Espectroscopia de reflectância difusa na região do ultravioleta-visível (ERD UV-Vis), respectivamente. A partir desses resultados foi escolhido o que obteve melhor cristalinidade, característica esta importante na atividade fotocátalise, no caso o CuWO4 de 500oC. Foram realizados ensaios fotocatalíticos para degradação de azul de metileno bem como com Ag3PO4 e a heterojunção dos dois semicondutores. A heterojunção apresentou melhor tempo de degradação, seguida dos semicondutores puros Ag3PO4 e CuWO4. Finalmente, foram realizados ensaios fotoeletrocatalíticos com o CuWO4 e a sua heterojunção com Ag3PO4 depositados sobre substrato condutor (óxido de estanho dopado com flúor, FTO) junto com substâncias conhecidas como scavengers para avaliar o mecanismo de oxidação e redução e posteriormente na presença de nitrito e de diuron. O eletrodo FTO/CUWO4 se mostrou ativo para a detecção de nitrito, o qual é uma espécie intermediária de nitrogênio e de interesse de saúde pública uma vez que está relacionado com doenças e formação de nitrosaminas. Já o eletrodo FTO/CuWO4/Ag3PO4 mostrou atividade para detecção do pesticida diuron. Logo, estes eletrodos são promissores na detecção de substâncias emergentes via fotoeletrocatálise.
Abstract: Environmental photoelectrocatalysis is an area in potential development and has been applied in different processes, such as: degradation and detection of emerging organic compounds, H2 production and CO2 reduction. In this sense, a study of the photoelectrocatalytic properties of heterostructured materials based on CuWO4 was carried out. Firstly, the morphology was evaluated, as well as the structural analysis and band gap energy estimation of pure CuWO4 calcined at different calcination temperatures 300, 400 and 500oC by the techniques of Scanning Electron Microscopy with field emission (SEM-FEG), Ray Diffractometry X (XRD) and Diffuse Reflectance Spectroscopy in the Ultraviolet-Visible Region (UV-Vis ERD), respectively. From these results, the one that obtained the best crystallinity was chosen, an important characteristic in the photocatalysis activity, in this case the CuWO4 of 500oC. Photocatalytic assays were performed for the degradation of methylene blue as well as with Ag3PO4 and the heterojunction of the two semiconductors. The heterojunction showed the best degradation time, followed by the pure semiconductors Ag3PO4 and CuWO4. Finally, photoelectrocatalytic tests were carried out with CuWO4 and its heterojunction with Ag3PO4 deposited on a conductive substrate (fluorine-doped tin oxide, FTO) together with substances known as scavengers to evaluate the oxidation and reduction mechanism and subsequently in the presence of nitrite and diuron. The FTO/CUWO4 electrode proved to be active for the detection of nitrite, which is an intermediate species of nitrogen and of public health interest since it is related to diseases and the formation of nitrosamines. The FTO/CuWO4/Ag3PO4 electrode showed activity for detecting the pesticide diuron. Therefore, these electrodes are promising in the detection of emerging substances via photoelectrocatalysis.
Keywords: heterojunção
fotoeletrocatálise
Ag3PO4
heterojunction
photoelectrocatalysis
Ag3PO4
metadata.dc.subject.cnpq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA
metadata.dc.language: por
metadata.dc.publisher.country: Brasil
Publisher: Universidade Estadual de Ponta Grossa
metadata.dc.publisher.initials: UEPG
metadata.dc.publisher.department: Departamento de Química
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-Graduação em Química
Citation: KIEFER, William Frederick Schwanz. Estudo das propriedades fotoeletrocatalíticas dos materiais heteroestruturados à base de CuWO4. 2022. Dissertação (Mestrado em Química) - Universidade Estadual de Ponta Grossa, Ponta Grossa, 2022.
metadata.dc.rights: Acesso Aberto
Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil
metadata.dc.rights.uri: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/
URI: http://tede2.uepg.br/jspui/handle/prefix/3941
Issue Date: 2-Dec-2023
Appears in Collections:Programa de Pós - Graduação em Química

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