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Tipo do documento: Dissertação
Título: Obtenção de cerâmicas porosas de óxido de zinco para aplicação em fotocatálise
Título(s) alternativo(s): Obtaining of zinc oxide porous ceramics for photocatalysis application
Autor: FARIA, Felipe de Paula 
Primeiro orientador: MAESTRELLI, Sylma Carvalho
Primeiro coorientador: ROVERI, Carolina Del
Primeiro membro da banca: SOUSA, Lucíola Lucena de
Segundo membro da banca: RIGO, Eliana Cristina da Silva
Resumo: Processos fotocatalíticos têm sido amplamente utilizados na descontaminação de efluentes com corantes. Como apresentado por diversos autores, semicondutores na forma de pó, apresentam elevada eficiência de fotodegradação. No entanto a conformação destes materiais possibilita a obtenção de peças que são facilmente retiradas após o processo oxidativo. Assim, este trabalho investigou a produção de peças porosas de óxido de zinco (ZnO) por prensagem uniaxial, variando a pressão de compactação; método de réplica, com impregnação de diferentes barbotinas em espumas de poliuretano; e prensagem com fase de sacrifício, através de diferentes porcentagens e tipos de aditivos precursores orgânicos. As peças obtidas foram queimadas a 800 e 1000°C, por duas horas, e caracterizadas pela determinação de densidade a verde (Dv), massa específica aparente (MEA), porosidade aparente (PA), absorção de água (AA) e Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV). Os precursores porosos foram caracterizados por DSC/TG e as barbotinas avaliadas através de análises reológicas. Com uma solução de Rodamina B (5mg/L) investigou-se o potencial fotocatalítico das amostras produzidas sob radiação UVC. Espectrometria de Absorção no UV-Vis foi utilizada para analisar a degradação do corante. Além dos ensaios individuais, ciclos de fotodegradação foram realizados para analisar a reutilização das amostras. De um modo geral, foi observado que peças com maior porosidade mineralizaram o corante mais efetivamente. Por outro lado, a temperatura de queima influenciou diretamente as propriedades avaliadas; para todos os processamentos, os melhores resultados foram encontrados a 800°C. Na prensagem uniaxial, a variação da carga aplicada não possibilitou alterações significativas nas propriedades avaliadas. No processamento por réplica, a barbotina com 65% de ZnO e 1% de espessante constituiu peças com elevada porosidade e bons teores de fotodegradação (90,45%). Já a prensagem com fase de sacrifício apresentou os melhores resultados para as amostras com 25% de serragem de eucalipto compactadas a 60 MPa, atingindo 79,45% de fotodegradação. Todas as peças se mostraram reaproveitáveis e os níveis de mineralização mais elevados foram atingidos pelas cerâmicas obtidas por réplica.
Abstract: Photocatalytic processes have been widely used in the decontamination of effluents with dyes. As shown by many authors, semiconductors powders have high photodegradation efficiency. However, the conformation of these materials enables to obtain pieces that can be easily removed after the oxidative process. Thus, this work investigated the production of zinc oxide (ZnO) porous pieces by uniaxial pressing, varying the compression pressure; replica method, with impregnation of different slip in polyurethane foams; and pressing with sacrificial phase, through different percentages and types of organic precursor additives. The samples were burned at 800 and 1000 °C during two hours and characterized by determination of green density (Dv), apparent specific mass (ASM), apparent porosity (AP), water absorption (WA) and scanning electron microscopy (SEM). The porous precursors were characterized by DSC/TG ​​and the slips evaluated by rheological analyzes. With a Rhodamine B solution (5mg/L), the photocatalytic potential of the samples produced was investigated under UVC radiation. UV-Vis Absorption Spectrometry was used to analyze the degradation of dye. In addition to the individual tests, photodegradation cycles were performed to analyze reuse of samples. In general, it was observed that samples with higher porosity mineralized the dye more effectively. On the other hand, temperature influenced directly the properties evaluated; for all the processes, the best results were found at 800 °C. In the uniaxial pressing, the variation of the applied load didn’t show significant changes at the evaluated properties. In the processing by replica, the slip with 65% of ZnO and 1% of thickener produced pieces with high porosity and great levels ​​of photodegradation (90.45%). The sacrificial phase method presented the best results for samples with 25% of eucalyptus sawdust, compacted with 60 MPa. The degradation was equal to 79.45%. All pieces proved to be reusable and the highest levels of mineralization were achieved by ceramics obtained by replica.
Palavras-chave: Óxido de Zinco.
Cerâmica.
Fotocatálise.
Área(s) do CNPq: MATERIAIS NAO METALICOS::CERAMICOS
Idioma: por
País: Brasil
Instituição: Universidade Federal de Alfenas
Sigla da instituição: UNIFAL-MG
Departamento: Instituto de Ciência e Tecnologia
Programa: Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais
Citação: FARIA, Felipe de Paula. Obtenção de cerâmicas porosas de óxido de zinco para aplicação em fotocatálise. 2019. 98 f. Dissertação (Mestrado em Ciência e Engenharia de Materiais) - Universidade Federal de Alfenas, Poços de Caldas, MG, 2019.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
Endereço da licença: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
URI: https://bdtd.unifal-mg.edu.br:8443/handle/tede/2179
Data de defesa: 28-Fev-2019
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