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dc.contributor.authorCorrêa, Mateus Tofoli
dc.date.accessioned2022-08-04T17:45:40Z
dc.date.available2022-08-04T17:45:40Z
dc.date.issued2021-12-16
dc.identifier.citationCORRÊA, Mateus Tofoli. Obtenção de filmes fotocatalisadores por oxidação eletrolítica assistida por plasma (PEO) sobre titânio metálico. 2021. Dissertação (Mestrado em Ciência dos Materiais) – Universidade Federal de São Carlos, Sorocaba, 2021. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/16457.*
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/16457
dc.description.abstractThe literature demonstrates the use of irradiated semiconductors in the treatment of effluents in a process called heterogeneous photocatalysis, a variant of advanced oxidative processes. The applicability of semiconductors is due to their electronic structure, characterized by bands that, when excited, present charges with redox potential capable of promoting various chemical reactions. TiO2 is the most studied semiconductor oxide for this purpose, however, it is limited by the high rate of recombination of photogenerated charges, which reduces its potential. Another limiting factor is the recovery of the catalyst when it is formed by small particles on the nanometer scale. One way to facilitate the recovery and reuse of the material is by applying them in the form of a film. In this context, using a metallic titanium (Ti) plate in a plasma-assisted electrolytic oxidation (PEO) process allows the formation of a thin layer of its oxide, the semiconductor titanium dioxide (TiO2) on the metal. Also, recent research demonstrates the incorporation of other materials, such as tin dioxide (SnO2), to assist TiO2 during photocatalysis, by forming heterostructures, which act to reduce the rate of recombination of photogenerated charges. Thus, this work aimed to study the applicability of the PEO process in obtaining TiO2 photocatalyst films and the incorporation of SnO2 in the structure by adding it in the form of particulate material to the electrolyte during the PEO process. The application of sulfuric and phosphoric acid in the electrolyte, as well as different concentrations of SnO2 in it, were studied. The characterization of the films was performed using the techniques of atomic force microscopy (AFM), scanning electron microscopy coupled with energy dispersive spectroscopy (SEM/EDS) and X-ray diffractometry. The characterization tests showed the influence of the electrolyte on the crystalline phase obtained, as well as on the surface morphology of the film. The incorporation of SnO2 in the final structure could not be verified, indicating that the concentration used was not sufficient for this purpose. Heterogeneous photocatalysis tests on the degradation of rhodamine B and methylene blue dyes under UV radiation showed the applicability of PEO in obtaining photocatalyst films. The films obtained via PEO showed activity after 4 cycles, indicating the applicability of the process to obtain photocatalyst films with the possibility of recovery and reuse.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.subjectPEOpor
dc.subjectFotocatálise heterogêneapor
dc.subjectheteroestruturaspor
dc.subjectdióxido de titâniopor
dc.subjectheterogeneous photocatalysiseng
dc.subjectheterostructureseng
dc.subjectt6itanium dioxideeng
dc.titleObtenção de filmes fotocatalisadores por oxidação eletrolítica assistida por plasma (PEO) sobre titânio metálicopor
dc.title.alternativeObtaining photocatalyst films by plasma-assisted electrolytic oxidation (PEO) on metallic titaniumeng
dc.typeDissertaçãopor
dc.contributor.advisor1De Mendonça, Vagner Romito
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/4270375873948823por
dc.contributor.advisor-co1Gianelli, Bruno Fernando
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/9026765899678785por
dc.description.resumoA literatura demonstra o uso de semicondutores irradiados no tratamento de efluentes em um processo denominado fotocatálise heterogênea, uma variante dos processos oxidativos avançados. A aplicabilidade dos semicondutores deve- se à sua estrutura eletrônica, caracterizada por bandas que, quando excitadas, apresentam cargas com potencial redox passíveis de promover variadas reações químicas. O TiO2 é o óxido semicondutor mais estudado para este fim, no entanto, apresenta como limitante a alta taxa de recombinação das cargas fotogeradas, o que diminui sua potencialidade. Outro limitante é a recuperação do catalisador quando este é formado por pequenas partículas na escala nanométrica. Uma forma de facilitar a recuperação e reutilização do material é pela aplicação destes em forma de filme. Neste contexto, utilizar uma placa de titânio metálico (Ti) em um processo de oxidação eletrolítica assistida por plasma (PEO) possibilita a formação sobre o metal de uma fina camada de seu óxido, o semicondutor dióxido de titânio (TiO2). Ainda, pesquisas recentes demonstram a incorporação de outros materiais, como o dióxido de estanho (SnO2), para auxiliar o TiO2 durante a fotocatálise, pela formação de heteroestruturas, que atuam na redução da taxa de recombinação das cargas fotogeradas. Assim, este trabalho teve por objetivo estudar a aplicabilidade do processo de PEO na obtenção de filmes fotocatalisadores de TiO2 e a incorporação do SnO2 na estrutura pela adição deste na forma de material particulado no eletrólito durante o processo de PEO. Foram estudadas a aplicação de ácido sulfúrico e fosfórico no eletrólito, bem como diferentes concentrações de SnO2 neste. A caracterização dos filmes foi realizada utilizando as técnicas de microscopia de força atômica (AFM), microscopia eletrônica de varredura acoplada a espectroscopia de energia dispersiva (MEV/EDS) e difratometria de raios X. Os ensaios de caracterização mostraram a influência do eletrólito na fase cristalina obtida, bem como na morfologia superficial do filme. A incorporação do SnO2 na estrutura final não pôde ser verificada, indicando que a concentração utilizada não foi suficiente para este fim. Testes de fotocatálise heterogênea na degradação dos corantes rodamina B e azul de metileno sob radiação UV mostraram a aplicabilidade do PEO na obtenção de filmes fotocatalisadores. Os filmes obtidos via PEO apresentaram atividade após 4 ciclos, indicando a aplicabilidade do processo na obtenção de filmes fotocatalisadores com possibilidade de recuperação e reuso.por
dc.publisher.initialsUFSCarpor
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Ciência dos Materiais - PPGCM-Sopor
dc.subject.cnpqCIENCIAS EXATAS E DA TERRApor
dc.subject.cnpqCIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA::FISICO-QUIMICA::CINETICA QUIMICA E CATALISEpor
dc.subject.cnpqCIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA::FISICO-QUIMICA::ELETROQUIMICApor
dc.description.sponsorshipIdProcesso nº 88887.492776/2020-00por
dc.publisher.addressCâmpus Sorocabapor
dc.contributor.authorlatteshttp://lattes.cnpq.br/4633251214044148por


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