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http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/32874| Título: | Síntese de nanopartículas de prata e deposição sobre TiO2 como estratégia de obtenção de fotocatalisadores para degradação de 17α-etinilestradiol em meio aquoso |
| Título(s) alternativo(s): | Synthesis of silver nanoparticles and deposition on TiO2 as a strategy for obtaining photocatalyzers for the degradation of 17α-ethinylestradiol in aqueous medium |
| Autor(es): | Silva, Victor Cabral da |
| Orientador(es): | Brackmann, Rodrigo |
| Palavras-chave: | Catálise heterogênea Nanopartículas Estrógenos Águas residuais Heterogeneous catalyses Nanoparticles Estrogen Sewage |
| Data do documento: | 16-Jun-2023 |
| Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| Câmpus: | Pato Branco |
| Citação: | SILVA, Victor Cabral da. Síntese de nanopartículas de prata e deposição sobre TiO2 como estratégia de obtenção de fotocatalisadores para degradação de 17α-etinilestradiol em meio aquoso. 2023. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Química) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Pato Branco, 2023. |
| Resumo: | O aprimoramento dos processos para tratamento de águas residuárias é fundamental para a manutenção e o progresso da saúde de seres vivos. Com o surgimento, ao longo dos últimos séculos, de novos compostos químicos que apresentam elevada complexidade e estabilidade, têm se observado o acúmulo de substâncias referenciadas cientificamente como compostos emergentes. Esta classificação abrange uma série de substâncias tais como fármacos e hormônios, e a grande preocupação gira em torno da retirada dessas substâncias das matrizes aquáticas, visto que muitos destes contaminantes já fazem parte e são indispensáveis dentro da sociedade atual, como por exemplo os hormônios sintéticos anticoncepcionais, destacando-se o 17α-etinilestradiol (EE2), sendo o principal e mais aplicado na composição de fármacos anticonceptivos. Sob este contexto, métodos convencionais de tratamento de água se mostram pouco eficazes e eficientes na remoção integral destes poluentes, e por isso, a aplicação de técnicas avançadas, tecnológicas e mais efetivas são cada vez mais necessárias neste aspecto. Estudos referentes a Processos Oxidativos Avançados (POAs) para aplicação complementar no tratamento de águas residuárias são crescentes e apresentam resultados positivos para contribuir nesta problemática. Dentre os POAs, a fotocatálise heterogênea se destaca por apresentar baixo custo e potencial para economia de energia, sendo o dióxido de titânio (TiO2), em sua forma comercial P25, o mais aplicado neste campo de estudo. Apesar da ascensão no número de estudos e aplicações que o TiO2 (principalmente na forma P25) demonstra, algumas de suas propriedades ainda possuem margem para aprimoramento no aspecto de eficiência fotocatalítica, como o tempo de recombinação dos elétrons e principalmente o elevado band gap que este material apresenta. Para tanto, a associação, deposição, dopagem do TiO2 com outros materiais que possam aprimorar estas deficiências são promissoras, tendo a prata (Ag), como um dos protagonistas neste aspecto. Existem diversas metodologias para deposição da prata sob a superfície do fotocatalisador, sendo o método de impregnação o mais simples, de baixo custo e que não utiliza solventes orgânicos agressivos e/ou exacerbado gasto energético para sua aplicação na formação do material Ag/TiO2. Dito isso, empregou-se o método de impregnação para sintetizar fotocatalisadores com teores de prata variados entre 0% a 5% do metal depositado sob o suporte P25. Através da interpretação das caracterizações, observou-se que a prata foi depositada na superfície do TiO2 majoritariamente em forma de óxidos. Ao aplicar estes materiais em contato com o contaminante, observou-se que o material atuou satisfatoriamente como adsorvente para este hormônio, sendo, em 60 minutos, possível observar diminuição considerável da concentração inicial do hormônio no meio. Por fim, durante a reação de fotocatálise heterogênea, também foi possível observar este mesmo fenômeno para todos os materiais, indicando que houve degradação fotocatalítica. |
| Abstract: | The improvement of processes for wastewater treatment is fundamental for the maintenance and progress of the health of living beings. With the emergence, over the last centuries, of new chemical compounds that present high complexity and stability, the accumulation of substances scientifically referenced as emergent compounds has been observed. This classification covers a number of substances such as drugs and hormones, and the great concern revolves around the removal of these substances from aquatic matrices, since many of these contaminants are already part of and are indispensable within today's society, such as synthetic contraceptive hormones, especially 17α-ethinylestradiol (EE2), being the main and most applied in the composition of contraceptive drugs. Under this context, conventional methods of water treatment are not very effective and efficient in the integral removal of these pollutants, and therefore, the application of advanced, technological and more effective techniques are increasingly necessary in this aspect. Studies related to Advanced Oxidative Processes (AOPs) for complementary application in wastewater treatment are growing and present positive results to contribute to this problem. Among the POAs, heterogeneous photocatalysis stands out for presenting low cost and potential for energy saving, with titanium dioxide (TiO2), in its commercial form P25, being the most applied in this field of study. Despite the increase in the number of studies and applications that TiO2 (mainly in the P25 form) demonstrates, some of its properties still have room for improvement in the aspect of photocatalytic efficiency, such as the time of recombination of electrons and especially the high band gap that this material presents. Therefore, the association, deposition, doping of TiO2 with other materials that can improve these deficiencies are promising, with silver (Ag) as one of the protagonists in this aspect. There are several methodologies for deposition of silver under the surface of the photocatalyst, being the impregnation method the simplest, low cost and that does not use aggressive organic solvents and / or exacerbated energy expenditure for its application in the formation of the material Ag / TiO2. That said, the impregnation method was used to synthesize photocatalysts with silver contents varying between 0% and 5% of the metal deposited under the P25 support. Through the interpretation of the characterizations, it was observed that the silver was deposited on the surface of TiO2 mostly in the form of oxides. When applying these materials in contact with the contaminant, it was observed that the material acted satisfactorily as an adsorbent for this hormone, and in 60 minutes it was possible to observe a considerable decrease in the absorption bands related to the presence of EE2. Finally, during the heterogeneous photocatalysis reaction, it was also possible to observe this same phenomenon for all materials, indicating that there was possibly photocatalytic degradation. |
| URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/32874 |
| Aparece nas coleções: | PB - Química |
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