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dc.contributor.authorPrado, Ana Carolina Figueiredo
dc.date.accessioned2021-10-25T12:57:52Z
dc.date.available2021-10-25T12:57:52Z
dc.date.issued2021-05-21
dc.identifier.citationPRADO, Ana Carolina Figueiredo. Obtenção de fibras cerâmicas ultrafinas à base de Nb₂O₅ para a fotoconversão gasosa de dióxido de carbono. 2021. Dissertação (Mestrado em Ciência e Engenharia de Materiais) – Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2021. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/15043.*
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/15043
dc.description.abstractThe increase in global warming rates is worrisome due to the harmful effects on different ecosystems. However, there is a need to reconcile these figures with the demand of industrial society for food, health, leisure, and energy production, which directly/ indirectly contribute to the increase in greenhouse gas emissions. Pollutants such as NOx, CO2, CH4, and others, significantly affect the lives of beings as a whole. One way to minimize these effects is to remove and reuse these pollutants from photocatalytic processes. In this sense, one of the promising materials for application in conversion is Nb2O5, due to its photocatalytic properties, abundance in Brazil, and low cost compared to usual catalysts. The present work aimed to develop a photocatalyst system based on ultrafine Nb2O5 fibers to convert CO2. To obtain the ceramic fibers, the electrospinning method was used, followed by heat treatment. The concentrations of the polymeric solutions and the heat treatment conditions were optimized. For the evaluation of the photocatalytic activity of Nb2O5 fibers in the conversion of CO2, a reactor monitored by gas chromatography was used to quantify the products generated. At the end, the stability of the system was evaluated in view of the number of reuse cycles. Furthermore, when varying the calcination temperature, it was observed that the temperature of 600°C for 2 h was the condition that made it possible to obtain homogeneous nanofibers with average diameters of 84 nm. It was confirmed that the Nb2O5 nanofibers converted CO2 mostly into CO and CH4 at less ratio, with values close to 8.5 μmol g-1 and 0.55 μmol g-1, respectively. In reuse tests, a decrease in CO production was identified until the end of the 4th cycle, whereas for methane these concentrations were not observed. Consequently, photocatalyst nanofibers based on Nb2O5 were obtained, which enabled the CO2 converting process to added value products CO and CH4.eng
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)por
dc.language.isoporpor
dc.publisherUniversidade Federal de São Carlospor
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil*
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/*
dc.subjectConversão de CO2por
dc.subjectFotocatálisepor
dc.subjectEletrofiaçãopor
dc.subjectNanofibraspor
dc.subjectNb2O5por
dc.subjectCO2 conversioneng
dc.subjectPhotocatalysiseng
dc.subjectElectrospinningeng
dc.subjectNanofiberseng
dc.titleObtenção de fibras cerâmicas ultrafinas à base de Nb₂O₅ para a fotoconversão gasosa de dióxido de carbonopor
dc.title.alternativeObtaining ultra-thin ceramic fibers based on Nb₂O₅ for gaseous carbon dioxide photoconversioneng
dc.typeDissertaçãopor
dc.contributor.advisor1Luz, Ana Paula da
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/3470395641242374por
dc.contributor.advisor-co1Paris, Elaine Cristina
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/8475640212486290por
dc.description.resumoO crescente aumento nas taxas do aquecimento global são preocupantes devido aos efeitos nocivos em diferentes ecossistemas. No entanto, há a necessidade em conciliar estes números com a demanda da sociedade industrial por alimentos, saúde, lazer e produção de energia que de modo direto/indireto, contribuem para o aumento da emissão de gases estufa. Poluentes como os compostos NOx, CO2, CH4 entre outros, afetam de maneira significativa a vida dos seres como um todo. Uma maneira de minimizar esses efeitos consiste na remoção e reutilização desses poluentes a partir de processos fotocatalíticos. Neste sentido, um dos materiais promissores para aplicação em conversão é o Nb2O5, devido às suas propriedades fotocatalíticas, abundância no Brasil e o baixo custo diante de catalisadores usuais. O presente trabalho visou desenvolver um sistema baseado em fibras ultrafinas de Nb2O5 para a conversão de CO2. Para a obtenção das fibras cerâmicas foi empregado o método de eletrofiação, seguido de tratamento térmico. Foram otimizadas as concentrações das soluções poliméricas e as condições de tratamento térmico. Para a avaliação da atividade fotocatalítica das fibras de Nb2O5 na conversão do CO2 foi empregado um reator monitorado por cromatografia gasosa para a quantificação dos produtos gerados. Ao final foi avaliada a estabilidade do sistema diante do número de ciclos de reutilização. Ademais, ao variar a temperatura de calcinação, foi observado que a temperatura de 600°C por 2 h foi a condição que possibilitou a obtenção de fibras mais homogêneas e com diâmetro médio de 84 nm. Verificou-se que as nanofibras de Nb2O5 converteram CO2 majoritariamente em CO e CH4 em menor proporção, com valores próximos à 8,5 μmol g-1 e 0,55 μmol g-1, respectivamente. Nos ensaios de reuso, foram identificadas uma diminuição na produção de CO até o final do 4° ciclo, ao passo que para o metano essas concentrações não foram observadas. Desta forma, foram obtidas fibras fotocatalisadoras à base de Nb2O5, as quais possibilitaram o processo de conversão do CO2 a produtos de valor agregado CO e CH4.por
dc.publisher.initialsUFSCarpor
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais - PPGCEMpor
dc.subject.cnpqENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICApor
dc.description.sponsorshipIdCAPES: 88887.353014/2019-00por
dc.publisher.addressCâmpus São Carlospor
dc.contributor.authorlatteshttp://lattes.cnpq.br/7137947133238899por


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