Síntese e caracterização de heteroestruturas de Ag2CrO4:Ag2MoO4 e de Ag2CrO4:Ag2WO4 com propriedades fotocatalíticas

The disposal of organic pollutants, carried out incorrectly in industrial effluents, has been increasing society's interest in developing materials with photocatalytic properties that are capable of degrading these organic contaminants, such as dyes, medicines, among others. In this work, th...

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Detalhes bibliográficos
Autor principal: Silva, Joyce Marina Paiva da
Outros Autores: Motta, Fabiana Villela da
Formato: Dissertação
Idioma:pt_BR
Publicado em: Universidade Federal do Rio Grande do Norte
Assuntos:
Ag2CrO4
Ag2MoO4
Ag2WO4
Heteroestruturas
Coprecipitação
Fotocatálise
Endereço do item:https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/47515
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Síntese e caracterização de heteroestruturas de Ag2CrO4:Ag2MoO4 e de Ag2CrO4:Ag2WO4 com propriedades fotocatalíticas
description The disposal of organic pollutants, carried out incorrectly in industrial effluents, has been increasing society's interest in developing materials with photocatalytic properties that are capable of degrading these organic contaminants, such as dyes, medicines, among others. In this work, the synthesis by coprecipitation at 70ºC was used to obtain heterostructures of Ag2CrO4:Ag2MoO4 and Ag2CrO4:Ag2WO4, in which Mo and W were inserted in the proportions of 0; 0.25; 0.5; 0.75 and 1 mol% in the structure of silver chromate. The nanoparticles obtained were characterized by X-ray diffraction (XRD), Raman spectroscopy, field emission scanning electron microscopy (FESEM), high-resolution transmission electron microscopy (HRTEM) and ultraviolet visible spectroscopy (UV-Vis). For the photocatalytic properties, tests were performed against methylene blue dye and against a mixture of dyes. The XRD results confirmed the achievement of the investigated phases and Raman spectroscopy revealed significant changes in the local order-disorder as a function of the gradual replacement of the lattice former. The images obtained by FESEM and HRTEM indicated that the samples composed of two phases presented a morphology formed by the mixture of the respective pure phases and indicated the formation of heterostructures by the presence of a heterojuction. All heterostructures obtained showed absorption for longer wavelengths, and lower gap energies, when compared to pure Ag2MoO4 and Ag2WO4 phases. The photocatalytic activity was investigated and the results indicated that all samples showed good catalytic activity against methylene blue, and all heterostructures were more efficient than pure Ag2MoO4 and Ag2WO4 phases, with efficiency of 95% and 99%, respectively. The reuse cycles indicated high potential for practical application in wastewater, due to the capacity of consecutive cycles for photodegradation.
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In this work, the synthesis by coprecipitation at 70ºC was used to obtain heterostructures of Ag2CrO4:Ag2MoO4 and Ag2CrO4:Ag2WO4, in which Mo and W were inserted in the proportions of 0; 0.25; 0.5; 0.75 and 1 mol% in the structure of silver chromate. The nanoparticles obtained were characterized by X-ray diffraction (XRD), Raman spectroscopy, field emission scanning electron microscopy (FESEM), high-resolution transmission electron microscopy (HRTEM) and ultraviolet visible spectroscopy (UV-Vis). For the photocatalytic properties, tests were performed against methylene blue dye and against a mixture of dyes. The XRD results confirmed the achievement of the investigated phases and Raman spectroscopy revealed significant changes in the local order-disorder as a function of the gradual replacement of the lattice former. The images obtained by FESEM and HRTEM indicated that the samples composed of two phases presented a morphology formed by the mixture of the respective pure phases and indicated the formation of heterostructures by the presence of a heterojuction. All heterostructures obtained showed absorption for longer wavelengths, and lower gap energies, when compared to pure Ag2MoO4 and Ag2WO4 phases. The photocatalytic activity was investigated and the results indicated that all samples showed good catalytic activity against methylene blue, and all heterostructures were more efficient than pure Ag2MoO4 and Ag2WO4 phases, with efficiency of 95% and 99%, respectively. The reuse cycles indicated high potential for practical application in wastewater, due to the capacity of consecutive cycles for photodegradation. Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES O descarte de poluentes orgânicos, realizado de forma incorreta em efluentes industriais, vem aumentando o interesse da sociedade em desenvolver materiais com propriedades fotocatalíticas que sejam capazes de degradar esses contaminantes orgânicos, tais como os corantes, medicamentos, entre outros. Neste trabalho, o método de síntese por coprecipitação a 70ºC foi utilizado para a obtenção de heteroestruturas de Ag2CrO4:Ag2MoO4 e Ag2CrO4:Ag2WO4, em que Mo e W foram inseridos nas proporções de 0; 0,25; 0,5; 0,75 e 1 mol% na rede do cromato de prata. As nanopartículas obtidas foram caracterizadas por difração de raios-X (DRX), espectroscopia Raman, microscopia eletrônica de varredura por emissão de campo (MEV-FEG), microscopia eletrônica de transmissão (MET) e espectroscopia ultravioleta visível (UV-Vis). Para as propriedades fotocatalíticas foram realizados testes frente ao corante azul de metileno e frente a uma mistura de corantes. Os resultados de DRX confirmaram a obtenção das fases investigadas e a espectroscopia Raman revelou mudanças significativas na ordem-desordem local em função da gradual substituição do formador de rede. As imagens obtidas pelo MEV-FEG e MET mostraram que as amostras compostas por duas fases apresentaram uma morfologia formada pela mistura das respectivas fases puras e indicaram a formação de heteroestruturas pela presença de uma heterojunção. Todas as heteroestruturas obtidas apresentaram absorção para maiores comprimentos de onda, e menores energias de gap, quando comparadas as fases puras de Ag2MoO4 e Ag2WO4. A atividade fotocatalítica foi investigada e os resultados indicaram que todas as amostras apresentaram boa atividade catalítica frente ao azul de metileno, sendo que todas as heteroestruturas foram mais eficientes que as fases puras de Ag2MoO4 e Ag2WO4, com eficiência de 95% e 99%, respectivamente. Os ciclos de reuso indicaram alto potencial para aplicação prática em águas residuais, devido a capacidade de ciclos consecutivos para fotodegradação. 2023-04-20 2022-06-02T23:41:10Z 2022-02-18 masterThesis SILVA, Joyce Marina Paiva da. Síntese e caracterização de heteroestruturas de Ag2CrO4:Ag2MoO4 e de Ag2CrO4:Ag2WO4 com propriedades fotocatalíticas. 2022. 85f. Dissertação (Mestrado em Ciência e Engenharia de Materiais) - Centro de Ciências Exatas e da Terra, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2022. https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/47515 pt_BR Acesso Embargado application/pdf Universidade Federal do Rio Grande do Norte Brasil UFRN PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIA E ENGENHARIA DE MATERIAIS

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