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http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/28802| Título: | Síntese de nanopartículas magnéticas de Fe3O4@TiO2-Nd para degradação fotocatalítica de cloridrato de propranolol em meio aquoso |
| Título(s) alternativo(s): | Synthesis of magnetic nanoparticles of Fe3O4@TiO2-Nd for photocatalytic degradation of propranolol hydrochloride in aqueous medium |
| Autor(es): | Dariz, Maristela Aparecida |
| Orientador(es): | Brackmann, Rodrigo |
| Palavras-chave: | Semicondutores Nanopartículas Catálise heterogênea Fotocatálise Radiação ultravioleta Semiconductors Nanoparticles Heterogeneous catalyses Photocatalysis Ultraviolet radiation |
| Data do documento: | 27-Abr-2022 |
| Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| Câmpus: | Pato Branco |
| Citação: | DARIZ, Maristela Aparecida. Síntese de nanopartículas magnéticas de Fe3O4@TiO2-Nd para degradação fotocatalítica de cloridrato de propranolol em meio aquoso. 2022. Dissertação (Mestrado em Tecnologia de Processos Químicos e Bioquímicos) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Pato Branco, 2022. |
| Resumo: | O cloridrato de propranolol é um medicamento muito utilizado para o tratamento de doenças da hipertensão, arritmias, cardiopatia isquêmica e enxaquecas. Devido ao fato deste fármaco possuir potencial de toxicidade e ter sido detectado em rios e na água do mar, processos para a remoção deste contaminante estão sendo desenvolvidos e avaliados. Os Processos Oxidativos Avançados (POAs) representam uma grande promessa no fornecimento de alternativas de tratamento para reduzir as concentrações de resíduos farmacêuticos e atender as limitações aceitáveis. A fotocatálise heterogênea envolve a presença de semicondutores capazes de promover a completa oxidação tanto de espécies orgânicas (rodamina B e azul de metileno), quanto inorgânicas (íons cloretos, nitratos e sulfatos), devido à produção de espécies químicas altamente reativas, quando os semicondutores são induzidos por radiação solar ou ultravioleta. Neste sentido, o objetivo deste trabalho foi sintetizar nanopartículas core-shell de Fe3O4@TiO2-Ndx%, com diferentes concentrações de neodímio (0,00 a 1,00%), em concentrações mais baixas pode diminuir a recombinação do par elétron/lacuna e reduzir a energia de band gap do dióxido de titânio estendendo sua utilização na região do visível, no intuito de aplicá-lo na degradação de cloridrato de propranolol em meio aquoso, empregando um processo fotocatalítico com radiação UV e visível. As caracterizações realizadas (DRX, FTIR, MAGNETOMETRIA DE AMOSTRA VIBRANTE, EPR, DRS UV-Vis, MEV-EDS e HRTEM). Os resultados de DRX demonstraram que os métodos de coprecitação e hidrotérmico foram capazes de formar aglomerados nanométricos constituídas majoritariamente pelas fases cristalinas de magnetita, goethita para o core de Fe3O4 e anatase para o shell de TiO2. Além disso, as amostras apresentaram medidas de magnetização maiores nas partículas que contém Fe3O4 e de menor intensidade nas amostras recobertas com TiO2, bem como ocorreram alterações no band gap das nanopartículas quando na presença de TiO2. Os testes fotocatalíticos sob radiação na região UV levaram à completa degradação do fármaco em 60 min, enquanto que, nos estudos na região da luz visível, a degradação do contaminante chegou a 52% quando empregadas as nanopartículas de Fe3O4@TiO2-Nd 0,10%. |
| Abstract: | Propranolol hydrochloride is a drug widely used for the treatment of hypertension, arrhythmias, ischemic heart disease and migraines. Due to the fact that this drug has potential for toxicity and has been detected in rivers and sea water, processes for the removal of this contaminant are being developed and evaluated. Advanced Oxidative Processes (AOPs) hold great promise in providing treatment alternatives to reduce pharmaceutical residue concentrations and meet acceptable limitations. Heterogeneous photocatalysis involves the presence of semiconductors capable of promoting the complete oxidation of both organic (rhodamine B and methylene blue) and inorganic (chloride, nitrate and sulfate ions) species, due to the production of highly reactive chemical species, when semiconductors are induced by solar or ultraviolet radiation. In this sense, the objective of this work was to synthesize Fe3O4@TiO2-Ndx% core-shell nanoparticles, with different concentrations of neodymium (0.00 to 1.00%), at lower concentrations it can decrease the recombination of the electron/hole pair and to reduce the band gap energy of titanium dioxide, extending its use in the visible region, in order to apply it in the degradation of propranolol hydrochloride in aqueous media, using a photocatalytic process with UV and visible radiation. The characterizations performed (XRD, FTIR, VIBRANT SAMPLE MAGNETOMETRY, EPR, UV-Vis DRS, MEV-EDS and HRTEM). The XRD results showed that the co-precipitation and hydrothermal methods were able to form nanometric clusters consisting mainly of the crystalline phases of magnetite, goethite for the Fe3O4 core and anatase for the TiO2 shell. In addition, the samples showed higher magnetization measurements in the particles containing Fe3O4 and lower intensity in the samples coated with TiO2, as well as changes in the band gap of the nanoparticles when in the presence of TiO2. Photocatalytic tests under radiation in the UV region led to complete drug degradation in 60 min, while in studies in the visible light region, the contaminant degradation reached 52% when Fe3O4@TiO2-Nd 0.10% nanoparticles were used. |
| URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/28802 |
| Aparece nas coleções: | PB - Programa de Pós-Graduação em Tecnologia de Processos Químicos e Bioquímicos |
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