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dc.contributor.authorFeitosa, Maria Helena Alves
dc.date.accessioned2021-02-01T11:24:15Z
dc.date.available2021-02-01T11:24:15Z
dc.date.issued2020-12-16
dc.identifier.citationFEITOSA, Maria Helena Alves. Remoção de contaminantes emergentes via sistema eletroquímico fotoassistido. 2020. Dissertação (Mestrado em Química) – Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2020. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/13793.*
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/13793
dc.description.abstractThe present work presents the characterization and application studies of semiconductor materials used in the degradation of naproxen in environmental pathways. It is recognized that semiconductor materials present as fundamental supports in the technological development for methods of wastewater treatment, in order to eliminate compounds that may contribute to the disruption of the reproductive system of environmental species. In this scenario, the photoanodes were produced based on titanium dioxide (TiO2) film over a glass surface conductive with tin oxide dopped with fluorine (FTO). Then, cadmium sulfide nanoparticles (CdS) were deposited on the FTO/TiO2 systems using an electrodeposition technique. The time and temperature of the deposition were studied and optimized to verify the best proportion and thickness of the CdS film. These studies lead to increase in the photocurrent effect. In this work, the films were characterized by linear sweep voltammetry, chronoamperometry, transmission electron microscopy, dispersive energy diffraction of the selected area, X-ray diffraction and diffuse reflectance. All these techniques were performed to evaluate the morphological, structural, and optical properties of the proposed films. The degradation process of samples containing naproxen was characterized by UV-vis spectroscopy and determination of total organic carbon. From the characterizations, it was observed that the TiO2 film is composed of spherical particles distributed in agglomerates, whose major phase is pure anatase. The CdS particles presented as a polycrystalline material, with low energy between bands, leading to an increase in the catalytic sites, which led to an increase in the photo-anode photo response. The photoanodes were applied to standardized environmental samples. For each conditions, the rate constant in the decay of the drug concentration was estimated, using as standard a sample that contained a 1.0 x 10-5 mol L-1 solution of naproxen, in pH phosphate buffer medium 7.0. The photoanodes were used in the photo-electro degradation processes under UVc radiation, with application of + 2.0 V for 6 hours. As expected, the FTO/TiO2/CdS electrode showed a superior response to TiO2 with kinetic constant estimated at k = 1.1 x 10-2 min-1 and t1/2 of 62.16 min-1. The organic carbon study revealed a decrease of 22.1 % of the degradation process. Finally, the estimated energy consumption involved (17,2 kWh kg-1) in terms of costs would be, in 2020, equivalent to US$ 2.68 to remove 1.0 kg of naproxen in aqueous waste.eng
dc.description.sponsorshipNão recebi financiamentopor
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.subjectDióxido de titâniopor
dc.subjectSulfeto de cádmiopor
dc.subjectNaproxenopor
dc.subjectFoto-eletrocatálisepor
dc.subjectTitanium dioxideeng
dc.subjectCadmium sulfideeng
dc.subjectNaproxeneng
dc.subjectPhotoelectrocatalysiseng
dc.titleRemoção de contaminantes emergentes via sistema eletroquímico fotoassistidopor
dc.title.alternativeRemoval of emerging contaminants using photoassisted electrochemical systemeng
dc.typeDissertaçãopor
dc.contributor.advisor1Moraes, Fernando Cruz de
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/8597473049054728por
dc.description.resumoO presente trabalho apresenta os estudos de caracterização e aplicação de materiais semicondutores utilizados na degradação do naproxeno em vias ambientais. É reconhecido que materiais semicondutores apresentam-se como suportes fundamentais no desenvolvimento tecnológico de métodos de tratamento de efluentes, a fim de eliminar compostos que possam contribuir para a desorganização do sistema reprodutivo de espécies ambientais. Neste cenário, os fotoanodos foram produzidos com base em filme de dióxido de titânio (TiO2) sobre uma superfície de vidro condutor com óxido de estanho embebido em flúor (FTO). Em seguida, nanopartículas de sulfeto de cádmio (CdS) foram depositadas nos sistemas FTO/TiO2 usando uma técnica de eletrodeposição. O tempo e a temperatura de deposição foram estudados e otimizados para verificar a melhor proporção e espessura do filme CdS. Esses estudos levam ao aumento do efeito da fotocorrente. Neste trabalho, os filmes foram caracterizados por voltametria de varredura linear, cronoamperometria, microscopia eletrônica de transmissão, difração de energia dispersiva da área selecionada, difração de raios-X e refletância difusa. Todas essas técnicas foram realizadas para avaliar as propriedades morfológicas, estruturais e ópticas dos filmes propostos. O processo de degradação das amostras contendo naproxeno foi caracterizado por espectroscopia UV-vis e determinação do carbono orgânico total. A partir das caracterizações, observou-se que o filme de TiO2 é composto por partículas esféricas distribuídas em aglomerados, cuja fase principal é a anatase puro. As partículas de CdS apresentaram-se como um material policristalino, com baixa energia entre bandas, levando um a um aumento nos sítios catalíticos, o que levou a um aumento na foto-resposta do fotoanodo. Os fotoanodos foram aplicados em amostras padronizadas. Para cada condição foi estimada a constante de velocidade no decaimento da concentração do fármaco, utilizando como padrão uma solução 1,0 x 10-5 mol L-1 de naproxeno, em meio tampão fosfato pH 7,0. Os fotoanodos foram utilizados nos processos de foto-eletrodegradação sob radiação UVc, com aplicação de + 2,0 V durante 6 horas. Como esperado, o eletrodo FTO/TiO2/CdS apresentou uma resposta superior ao TiO2 com constante cinética estimada em k = 1,1 x 10-2 min-1 e t1/2 de 62,2 min-1. O estudo do carbono orgânico revelou uma diminuição de 22,1 % do processo de degradação. Por fim, o consumo estimado de energia envolvida (17,2 kWh kg-1) em termos de custos seria, em 2020, o equivalente a US$ 2,68 para a remoção de 1,0 kg de naproxeno em resíduos aquosos.por
dc.publisher.initialsUFSCarpor
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Química - PPGQpor
dc.subject.cnpqCIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICApor
dc.publisher.addressCâmpus São Carlospor
dc.contributor.authorlatteshttp://lattes.cnpq.br/2168357554124780por


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