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Título: Síntese e caracterização do pentóxido de nióbio pela metodologia de pechini modificada e estudo preliminar na adsorção de poluentes
Título(s) alternativo(s): Synthesis and characterization of niobium pentoxide by modified pechini methodology and preliminary study on pollutant adsorption
Autor(es): Silva, Beatriz Fernanda da
Orientador(es): Almeida, Edson Araujo de
Palavras-chave: Nióbio
Poluentes
Águas residuais
Niobium
Pollutants
Sewage
Data do documento: 3-Dez-2025
Editor: Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Câmpus: Campo Mourao
Citação: SILVA, Beatriz Fernanda da. Síntese e caracterização do pentóxido de nióbio pela metodologia de pechini modificada e estudo preliminar na adsorção de poluentes. 2025. Trabalho de conclusão de curso (Licenciatura em Química) – Universidade Tecnológica Federal do Paraná, 2025.
Resumo: A presença de poluentes emergentes em águas residuais exige materiais eficientes para sua remoção. O pentóxido de nióbio (Nb₂O₅) surge como alternativa promissora devido à sua estabilidade e possibilidades de síntese. Neste estudo, o Nb₂O₅ foi sintetizado pela metodologia Pechini, substituindo o etilenoglicol pelo surfactante Tween-80 para avaliar os impactos na morfologia, estrutura e desempenho na remoção do corante azul de metileno. A caracterização térmica (TGA) indicou que as temperaturas foram suficientes para a decomposição completa dos precursores, com maior estabilidade térmica na rota com Tween-80. As micrografias de MEV revelaram morfologias distintas: enquanto o material obtido com etilenoglicol exibiu superfície lisa, o sintetizado com surfactante apresentou fissuras circulares, indicando maior rugosidade. A análise BET confirmou a modificação morfológica, com aumento da área superficial de 0,3076 m²/g (etilenoglicol) para 1,26 m²/g (Tween-80). Por sua vez, a análise de DRX mostrou que ambas as rotas resultaram na mesma fase cristalina ortorrômbica (T-Nb₂O₅). Por fim, os testes de adsorção com Azul de Metileno evidenciaram elevada eficiência do material para remoção do corante, alcançando aproximadamente 91% para o Nb₂O₅ obtido com etilenoglicol e 93% para o sintetizado com Tween-80, reforçando o potencial da rota alternativa como estratégia promissora para aplicações ambientais.
Abstract: The presence of emerging pollutants in wastewater demands efficient materials for their removal. Niobium pentoxide (Nb₂O₅) emerges as a promising alternative due to its stability and synthesis possibilities. In this study, Nb₂O₅ was synthesized using the Pechini method, replacing ethylene glycol with the surfactant Tween-80 to evaluate the impacts on morphology, structure, and performance in removing methylene blue dye. Thermal characterization (TGA) indicated that the temperatures were sufficient for the complete decomposition of the precursors, with greater thermal stability in the route with Tween-80. SEM micrographs revealed distinct morphologies: while the material obtained with ethylene glycol exhibited a smooth surface, the one synthesized with surfactant presented circular fissures, conferring greater roughness. BET analysis confirmed the morphological modification, with an increase in surface area from 0.3076 m²/g (ethylene glycol) to 1.26 m²/g (Tween-80). In turn, XRD analysis showed that both routes resulted in the same orthorhombic crystalline phase (T-Nb₂O₅). Finally, adsorption tests with Methylene Blue showed high efficiency of the material for dye removal, reaching approximately 91% for Nb₂O₅ obtained with ethylene glycol and 93% for that synthesized with Tween-80, reinforcing the potential of the alternative route as a promising strategy for environmental applications.
URI: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/39311
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