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dc.contributor.authorSouza, Bruna Gonçalves de
dc.date.accessioned2018-07-18T17:37:28Z
dc.date.available2018-07-18T17:37:28Z
dc.date.issued2018-05-30
dc.identifier.citationSOUZA, Bruna Gonçalves de. Catalisadores magnéticos à base de ferritas de Co ou Zn e de heteroestruturas TiO2/Ferrita – Avaliação na degradação fotocatalítica de lignina. 2018. Tese (Doutorado em Engenharia Química) – Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2018. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/10301.*
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/10301
dc.description.abstractVinasse derived from beverage industry represents a serious environmental risk if not properly treated, mainly attributable to the presence of organic macromolecules with complex structure and composition, the recalcitrant compounds, which gives undesirable properties like high chemical oxygen demand (COD) and an increase of toxicity. Lignin, mainly responsible for the dark coloration characteristic of vinasse, is a compound of difficult degradation, which has not been well explored so far due to the difficulty in developing a viable method able to dealing with the extremely low bioavailability of this molecule, especially due to its recalcitrant characteristics. Among the treatment options, photocatalysis has been outstanding due to the production of extremely reactive radicals which may conduct to complete degradation or to an increase of biodegradability of these compounds in biological process. On the other hand, the catalyst recovery, usually TiO2 nanoparticles, might represent a limitation of photocatalysis. In this regard, ferrites have been used to the formation of TiO2 heterostructures, in order to attain magnetic properties that allow the catalyst recovery from the effluent by the application of an external magnetic field. Furthermore, the ferrites, at the presence of TiO2 and UV radiation, provides the iron source for the photo-Fenton reaction, which contributes to the production of extremely oxidative radicals. In this context, the objective of this project was to synthetize, by the means of microwave-assisted hydrothermal method, magnetic ferrites, pure or doped with Co or Zn, in addition of TiO2 heterostructures, aiming the photocatalytic degradation of lignin. The Rietveld refinement of the XRD results evidenced the formation of spinel-like structures at the pure or doped ferrites. The formation of the TiO2/ferrite heterostructure was verified through HRTEM images, and these samples showed higher SBET in comparison to pure P25 titania. The DRS-UV-Vis analyses indicated that the heterostructures absorption bands were extended to the visible light domain. All the photocatalysts exhibited magnetic properties. The maximum lignin degradation for the H5Zn95Ti heterostructure occurred at pH = 2 and 500 ppm of H2O2.eng
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)por
dc.language.isoporpor
dc.publisherUniversidade Federal de São Carlospor
dc.rights.uriAcesso abertopor
dc.subjectLigninapor
dc.subjectFotocatálisepor
dc.subjectFerritapor
dc.subjectFoto-Fentonpor
dc.subjectHeteroestruturapor
dc.subjectLignineng
dc.subjectPhotocatalysiseng
dc.subjectFerriteeng
dc.subjectPhoto-Fentoneng
dc.subjectHeterostructureeng
dc.titleCatalisadores magnéticos à base de ferritas de Co ou Zn e de heteroestruturas TiO2/Ferrita – Avaliação na degradação fotocatalítica de ligninapor
dc.typeTesepor
dc.contributor.advisor1Urquieta-González, Ernesto Antonio
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/2389975677904655por
dc.contributor.advisor-co1Ruotolo, Luís Augusto Martins
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/6167735734348703por
dc.description.resumoA vinhaça oriunda de indústrias de bebidas representa um sério risco ambiental se não for apropriadamente tratada, principalmente por conter macromoléculas orgânicas de estrutura e composição complexas, os compostos recalcitrantes, que fornecem características indesejáveis como alta DQO e aumento da toxicidade. A lignina, responsável principalmente pela coloração escura característica da vinhaça, é um composto de difícil degradação, a qual ainda não tem sido tão explorada, devido à dificuldade do desenvolvimento de uma tecnologia capaz de lidar com a extremamente baixa biodegradabilidade dessa molécula, especialmente devido às suas características recalcitrantes. Dentre as opções de tratamento, a fotocatálise tem se destacado devido à produção de radicais altamente reativos que podem levar à degradação completa ou ao aumento da biodegradabilidade desses compostos aos processos biológicos. Contudo, a recuperação dos fotocatalisadores, comumente nanopartículas de TiO2, pode representar uma das limitações da fotocatálise. Nesse sentido, as ferritas têm sido utilizadas na formação de heteroestruturas de TiO2, a fim de propiciar propriedades magnéticas ao fotocatalisador, facilitando a sua recuperação do efluente com a aplicação de um campo magnético externo. Além disso, o uso de ferritas, na presença de H2O2 e radiação UV, fornece a fonte de ferro para que a reação foto-Fenton aconteça, o que contribui para a produção de radicais altamente oxidantes. Nesse contexto, o objetivo da pesquisa foi sintetizar, por meio do método hidrotérmico assistido por micro-ondas, ferritas magnéticas mássicas puras ou dopadas de Co ou Zn, além de heteroestruturas de TiO2, para a aplicação na degradação fotocatalítica de lignina. O refinamento de Rietveld dos DRX indicou a formação da estrutura do tipo espinélio para as ferritas puras ou dopadas. A formação da heteroestrutura TiO2/ferrita foi verificada por imagens de MET de alta resolução, sendo que essas amostras apresentaram maior SBET em relação à titânia P25. A análise de DRS-UV-Vis mostrou que as bandas de absorção das heteroestruturas foram extendidas para a região da luz visível. Todos os fotocatalisadores apresentaram propriedades magnéticas. A degradação máxima de lignina para a heteroestrutura H5Zn95Ti ocorreu em pH = 2 e concentração de H2O2 = 500 ppm.por
dc.publisher.initialsUFSCarpor
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Química - PPGEQpor
dc.subject.cnpqENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA::TECNOLOGIA QUIMICApor
dc.ufscar.embargoOnlinepor
dc.publisher.addressCâmpus São Carlospor
dc.contributor.authorlatteshttp://lattes.cnpq.br/3039069125760711por


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