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Título: Fotocatálise de TiO2 comercial codopado com nitrogênio, cério e európio sob luz UV e visível: síntese, caracterização e aplicação em placas cerâmicas por segunda queima
Autor(es): Ribeiro, Aline
Orientador(es): Arcaro, Sabrina
Co-orientador: Venturini, Janio
Palavras-chave: Dióxido de titânio
Fotocatálise
Revestimento cerâmico
Semicondutores - Dopagem
Nitrogênio
Cério
Európio
Descrição: Tese de Doutorado apresentada ao Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais, como requisito parcial para obtenção do título de Doutor em Ciência e Engenharia de Materiais.
Resumo: A poluição ambiental causada pela emissão de óxidos de nitrogênio (NOx) representa uma séria ameaça à saúde pública e ao meio ambiente. Processos oxidativos avançados (POAs), como a fotocatálise heterogênea, têm sido amplamente estudados para a remoção desses poluentes atmosféricos, com o dióxido de titânio (TiO2) destacando-se como um fotocatalisador eficaz devido à sua alta estabilidade química e baixo custo. No entanto, sua eficiência é limitada pela baixa absorção de luz visível e rápida recombinação das cargas fotogeradas, prejudicando seu desempenho. Este trabalho teve como objetivo desenvolver fotocatalisadores de TiO2 Codopados com nitrogênio, cério e európio, com o objetivo de ampliar a resposta à luz visível e aprimorar a eficiência fotocatalítica. Os fotocatalisadores foram aplicados em revestimentos cerâmicos submetidos a segunda queima, criando superfícies autolimpantes capazes de degradar compostos orgânicos sob radiação visível. A metodologia incluiu a codopagem por síntese hidrotérmica e a caracterização química, estrutural, morfológica e superficial dos materiais. A eficiência fotocatalítica foi avaliada pela degradação de corantes, com análise do mecanismo reacional e reuso dos fotocatalisadores. Os resultados mostraram que a codopagem de TiO2 com nitrogênio e európio gerou resposta à luz visível, sem alterar o band gap de 3,14 eV. A modificação para nanofios e a formação de heterojunções entre as fases anatase e TiO2(B) aumentaram a atividade no visível. Placas cerâmicas com esse revestimento apresentaram descoloração de 13,4 % do corante, frente a 3,10 % nas sem recobrimento. A codopagem com nitrogênio e európio demonstrou ser uma estratégia eficaz para melhorar o desempenho fotocatalítico do TiO2 sob luz visível, mostrando grande potencial para superfícies funcionais em revestimentos cerâmicos.
Idioma: Português (Brasil)
Tipo: Tese
Data da publicação: 2024
URI: http://repositorio.unesc.net/handle/1/11581
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