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dc.contributor.authorSilva, Gelson Tiago dos Santos Tavares da
dc.date.accessioned2020-01-30T18:14:39Z
dc.date.available2020-01-30T18:14:39Z
dc.date.issued2019-04-22
dc.identifier.citationSILVA, Gelson Tiago dos Santos Tavares da. Synthesis of g-C3N4/Nb2O5 heterostructures: study of photocatalytic properties. 2019. Tese (Doutorado em Química) – Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2019. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/12198.*
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/12198
dc.description.abstractSemiconductors are promising catalysts for artificial photosynthesis, but to date, there is no consensus on the ideal photocatalyst for CO2 reduction. Among semiconductors used for CO2 reduction, Nb2O5 is a promising alternative, since it has characteristics useful for catalysis, such as surface groups capable of assisting catalytic processes and high chemical stability. However, Nb2O5 absorbs only UV radiation, thus large-scale application of the same under solar radiation is inefficient. Given this problem, the formation of heterojunctions between Nb2O5 and C3N4, a semiconductor that absorbs below 460 nm of the visible spectrum, was investigated in this thesis as an alternative method to improve the photocatalytic properties of Nb2O5. Initially, the ability of Nb2O5 to convert CO2 in C1 and C2 products under irradiation was studied since Nb2O5 is known for its high surface acidity, a factor that could decrease the interaction of CO2 with the surface of the catalyst. However, it was observed that the surface acidity of Nb2O5 favored the formation of CO due to the low interaction of this molecule with the surface of the catalyst. This finding showed that Nb2O5 is a possible catalyst for CO2 photoreduction reactions. Accordingly, the main characteristics of Nb2O5 was verified and alternative synthesis methods for the formation of heterojunctions between Nb2O5 and g-C3N4 were investigated in order to shift the absorption of Nb2O5 into the visible region and increase its photocatalytic performance. To that end, heteroaggregation induced by difference in superficial charge was chosen. The method proved efficient for the formation of g-C3N4/Nb2O5 heterostructures, where the Nb2O5 particles were homogeneously dispersed on the surface of g-C3N4, thus conferring an intimate contact between the particles, high sharing of photogenerated charges, and consequently high photocatalytic activity for the degradation of organic pollutants and conversion of CO2 into CH4.eng
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)por
dc.language.isoengpor
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.subjectSemicondutorespor
dc.subjectHeteroestruturaspor
dc.subjectConversão de CO2por
dc.subjectNitreto de carbonopor
dc.subjectFotoreduçãopor
dc.subjectFotossíntese artificialpor
dc.titleSynthesis of g-C3N4/Nb2O5 heterostructures: study of photocatalytic propertieseng
dc.title.alternativeSíntese de heteroestruturas g-C3N4/Nb2O5: estudo das propriedades fotocatalíticaspor
dc.typeTesepor
dc.contributor.advisor1Oliveira, Cauê Ribeiro de
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/5321313558714462por
dc.contributor.advisor-co1Paris, Elaine Cristina
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/8475640212486290por
dc.description.resumoSemicondutores são catalisadores promissores para processos de fotossíntese artificial, porém até o momento não há um material de consenso como fotocatalisador ideal para a redução de CO2. Entre os utilizados com essa finalidade, o Nb2O5 é uma alternativa promissora, uma vez que possui características promissoras à catálise, como grupos de superfície capazes de auxiliar em processos catalíticos e alta estabilidade química. No entanto, sua capacidade de absorver somente radiação UV torna seu uso em larga escala, utilizando a radiação solar, um processo pouco eficiente. Portanto nesta tese foi investigada uma alternativa para melhorar as características do Nb2O5 como fotocatalisador, através da formação de heterojunções com o C3N4, um semicondutor que absorve abaixo de 460 nm do espectro visível. Inicialmente, observou-se a capacidade do Nb2O5 em fotocatalisar a reação de conversão de CO2 em produtos C1 e C2, dado que óxidos de nióbio de um modo geral possuem elevada acidez superficial, fator que poderia diminuir a interação entre o CO2 e a superfície do catalisador. No entanto observou-se que a acidez superficial do Nb2O5 o tornou em catalisador preferencial para formação de CO, devido à baixa interação dessa molécula com a superfície do catalisador. Com isso, observou-se que o Nb2O5 é um possível agente catalisador de reações de fotoredução de CO2. Após verificar as principais características do Nb2O5, buscou-se alternativas para formar heterojunções entre o Nb2O5 e o g-C3N4, tanto para aumentar sua absorção do espectro eletromagnético, quanto para aumentar sua performance fotocatalítica. Para tal optou-se pela heteroagregação sonoquímica induzida pela diferença de carga superficial. Esse método se mostrou eficiente e capaz de formar heteroestruturas g-C3N4/Nb2O5, onde as partículas de Nb2O5 foram homogeneamente dispersas sob a superfície do g-C3N4, conferindo assim um intimo contato entre as partículas, elevado compartilhamento das cargas fotogeradas e consequentemente uma alta atividade fotocatalítica tanto para degradação de poluentes orgânicos, quanto para conversão de CO2 em CH4.por
dc.publisher.initialsUFSCarpor
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Química - PPGQpor
dc.subject.cnpqCIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICApor
dc.description.sponsorshipIdCAPES: código de financiamento - 001por
dc.publisher.addressCâmpus São Carlospor
dc.contributor.authorlatteshttp://lattes.cnpq.br/1463546552427589por


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