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Síntese e modificação superficial do TiO2 visando aumentar a eficiência do processo de fotocatálise heterogênea no tratamento de compostos fenólicos; Synthesis and superficial modification of TiO2 aiming to improve the efficiency of heterogeneous photocatalysis process on phenolic compounds treatment

Hewer, Thiago Lewis Reis
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: dissertação de mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 28/11/2005 Português
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57.02%
Este trabalho de mestrado descreve a avaliação do emprego do TiO2, obtido por diferentes rotas de sínteses e do TiO2 P25 ambos modificados superficialmente com prata e cobre, como catalisador no processo de fotocátalise heterogênea visando a degradação de fenol e efluentes industriais, especificamente efluentes fenólicos. A deterioração dos recursos hídricos é uma das maiores preocupações da sociedade moderna. Dentre os principais responsáveis pela diminuição sistemática na qualidade dos sistemas aquáticos, destacam-se os compostos orgânicos poluentes presentes em efluentes industriais. Dentre esta vasta gama de compostos, os fenóis mostram-se especialmente deletérios ao meio ambiente, devido a sua elevada toxicidade, tendência a bioacumulação e grandes quantidades em que são gerados pelos mais diversos tipos de atividades produtivas. Este trabalho avaliou a aplicação do TiO2 sintetizado pelos métodos de sol-gel e precipitação homogênea na degradação de fenol e no tratamento de efluentes industriais fenólicos. De um modo geral, após 90 minutos de tratamento estes materiais permitiram uma redução de 90% no teor de fenol e de 30% na concentração de carbono orgânico total. Estes resultados são superiores aos obtidos empregando-se TiO¬2 P25 (material comercial mais utilizado neste tipo de processo). A aplicação destes materiais sintetizados na remediação de uma matriz real complexa (efluente industrial) também mostrou uma melhoria na redução de fenol (cerca de 16%) em comparação ao catalisador comercial. Além da síntese do TiO2...

Modificação e imobilização de TiO2 visando a degradação de compostos orgânicos poluentes via o processo de fotocatálise heterogênea; Modification and immobilization of TiO2 aiming the degradation of organic pollutant compounds by heterogeneous photocatalysis process

Silva, Lisiane Perez
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: dissertação de mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 30/03/2007 Português
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67.3%
Neste trabalho buscou-se estratégias que pudessem promover um aumento na aplicabilidade do processo de fotocatálise heterogênea, a fim de viabilizar seu emprego como processo alternativo para o tratamento de efluente em larga escala. Neste sentido, avaliou-se o emprego do fotocatalisador TiO2 sob a forma imobilizada e também modificado com a incorporação de materiais adsorventes. O processo de fotocatálise heterogênea, empregando tanto o fotocatalisador imobilizado em suporte de vidro quanto os sintetizados e modificados com diferentes materiais adsorventes, apresentou grande eficiência para degradação de fenol, utilizado como composto poluente modelo. As porcentagens de degradação obtidas, para soluções contendo concentração inicial igual a 250 mg L-1 de fenol, foram superiores a 80% ao final de 120 minutos de tratamento. A utilização de TiO2 sob a forma imobilizada proporcionou redução do teor de carbono orgânico dissolvido de até 59%, em 120 minutos. Quando este resultado é comparado ao obtido quando o fotocatalisador é empregado sob a forma de suspensão demonstra ser promissor, uma vez que se eliminou a etapa requerida de pós-tratamento para recuperação do fotocatalisador. Porém, a imobilização do TiO2 acarretou em um decréscimo na atividade fotocatalítica quando comparado ao material em suspensão...

Estudo da degradação da [D-Leu]-Microcistina-LR por fotocatálise heterogênea solar; Degradation study of [D-Leu]-Microcytin-LR using solar heterogeneous photocatalysis

Vilela, Willian Fernando Domingues
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: dissertação de mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 15/12/2009 Português
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57.36%
Um dos bens mais preciosos da Humanidade é a água. Embora ela seja abundante no planeta, grande parte é imprópria para o consumo humano. E, devido ao crescimento populacional intenso, à concentração urbana e à poluição dos corpos d'água superficiais e subterrâneos, a quantidade de água em condições para consumo vem se reduzindo em taxas alarmantes. Recentemente, um dos tipos mais comuns de contaminação dos corpos d´água tem sido a presença de cianotoxinas. Atualmente, não existe um estado brasileiro que não tenha problemas com florações excessivas de algas e os correspondentes transtornos causados às concessionárias que operam as estações de tratamento. Tem-se apontado que esse fato é devido principalmente ao aporte de nitrogênio e fósforo derivado do uso indiscriminado de detergentes e fertilizantes. O presente estudo tem como objetivo investigar a aplicação da fotocatálise heterogênea solar (TiO2 como fotocatalisador) na destruição da [D-Leu]-Microcistina-LR, potente toxina de ampla ocorrência nas florações de cianobactérias. A [D-Leu]-Microcistina-LR foi extraída de uma cultura de Microcystis æruginosa. Foi utilizado um reator de placa plana de vidro recoberta com TiO2 para os estudos de degradação. Além disso...

Desempenho do acoplamento de um reator de lodo ativado à fotocatálise heterogênea (TiO2/UV) no descoramento de um efluente industrial; Performance of coupling an activated sludge reactor with heterogeneous photocatalysis (TiO2/UV) for removing the color of an industrial wastewater

Padovan, Rodrigo Nogueira
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: dissertação de mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 09/04/2010 Português
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57.29%
A maioria dos efluentes pode ser facilmente tratada com reatores biológicos que oferecem boa eficiência na remoção da matéria orgânica. Contudo, a existência de compostos tóxicos ou de baixa biodegradabilidade dificulta o processo e, às vezes, impede que o mesmo seja feito. Na tentativa de minimizar a toxicidade e aumentar a biodegradabilidade, os Processos Oxidativos Avançados (POA) são uma alternativa viável. Os POA consistem na geração de fortes oxidantes "in situ" que reagem então com a matéria orgânica. O principal agente oxidante, gerado pelos POA, são os radicais hidroxila (•OH), que possuem um alto potencial de oxidação. Este trabalho teve por objetivo estudar, em escala laboratorial, a remoção de cor obtida pelo acoplamento de um reator de lodo ativado com a fotocatálise heterogênea (TiO2/UV), no tratamento do efluente de uma indústria de produtos de madeira, otimizando a concentração do catalisador, a temperatura e o pH, observando também a seqüência de tratamento, ou seja o reator fotocatalítico como pré- e pós-tratamento. O efluente e o lodo utilizados foram cedidos pela indústria de Faber-Castell em São Carlos. O tempo de retenção hidráulica (TRH) do reator de lodo ativado foi de 3 horas...

Aplicação da fotocatálise heterogênea para a degradação de corantes de uma indústria de cosméticos; Application of heterogeneous photocatalysis for the degradation of dyes from a cosmetics industry

Moraes, Larissa Ariana Roveroni
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: dissertação de mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 17/05/2010 Português
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57.36%
Atualmente necessitam-se de processos de tratamento de efluentes que sejam mais sustentáveis em longo prazo, e com isso estão sendo desenvolvidos os processos oxidativos avançados (POAs). Estes processos apresentam a capacidade de mineralizar os poluentes, sem apenas transferi-los de fase, como ocorre com muitos métodos de tratamentos convencionais. A mineralização de poluentes, ou seja, a transformação de contaminantes orgânicos em dióxido de carbono, água e ânions inorgânicos, se baseia em reações de degradação que envolvem a geração de espécies altamente oxidantes, tais como o radical hidroxila (•OH). Durante o processo de fabricação, uma determinada quantidade de corante sempre é perdida e com frequência causa problemas ambientais. Os corantes afetam a natureza da água e inibem a penetração da luz solar nos rios reduzindo as suas atividades fotossintéticas. Devido a isso, os efluentes de indústrias que utilizam corantes em seus processos de produção necessitam de tratamentos adequados para a remoção desses contaminantes. Estudou-se então a aplicação da fotocatálise heterogênea (utilizando-se o TiO2 como fotocatalisador) com o objetivo de remover a cor de um efluente sintético contendo corantes de uma indústria de cosméticos (D&C Vermelho 6...

Estudo da degradação do diclofenaco em meio aquoso: fotólise vs. fotocatálise heterogênea (TiO2/UV); Study on the degradation of aqueous diclofenac: photolysis vs. heterogeneous photocatalysis (TiO2/UV)

Pinto, Leydy Katherine Ardila
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: dissertação de mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 23/08/2013 Português
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57.29%
Os produtos farmacêuticos têm sido considerados como um problema ambiental devido à sua entrada contínua e persistência no ecossistema aquático, mesmo em baixas concentrações (µg L-1 e ng L-1). Muitos fármacos têm sido frequentemente determinados em Estações de Tratamento de Esgoto (ETEs), águas superficiais, subterrâneas e de abastecimento, devido à baixa eficiência dos sistemas convencionais de tratamento na eliminação destes compostos. O diclofenaco (DCF), é um Anti-Inflamatório Não Esteróide (AINE) comumente utilizado como analgésico, antiartrítico e antirreumático. Possui uma baixa biodegradabilidade e tem a capacidade de bioacumulação nos tecidos de seres vivos, podendo apresentar efeitos ecotóxicos. Como o DCF pode não ser eficientemente removido pelos tratamentos convencionais de água e esgoto, novos processos têm sido pesquisados para a sua remoção, entre eles os processos oxidativos avançados (POAs). O objetivo deste trabalho foi tratar o DCF sódico aquoso por fotocatálise heterogênea (TiO2/UV). Para isso foi realizado um planejamento fatorial 25 com a finalidade de se determinar os efeitos dos parâmetros reacionais -- dosagem e tipo de fotocatalisador, concentração inicial do fármaco...

Preparação de nanoestruturas de TiO2 por meio de tratamento hidrotérmico e aplicação no processo de fotocatálise heterogênea; Nanostructured TiO2 preparation by hydrothermal treatment and its application in heterogeneous photocatalysis process

Oliveira, Aline Maxiline Pereira
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: dissertação de mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 09/08/2013 Português
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67.3%
Entre os processos oxidativos avançados, a fotocatálise heterogênea tem se destacado na degradação de poluentes recalcitrantes aos tratamentos convencionais. Neste processo, a geração de espécies radicalares ocorre a partir de uma fotoreação catalisada por materiais semicondutores, sendo o dióxido de titânio um dos mais utilizados, principalmente, devido a sua estabilidade química e baixo custo. A estrutura do TiO2 possui grande influência no processo fotocatalítico. Neste trabalho buscou-se preparar, a partir do TiO2 comercial e do TiO2 sintetizado pelo método sol gel, diferentes nanoestruturas do dióxido de titânio e avaliar o desempenho fotocatalítico destes materiais na degradação de fenol. Utilizando o tratamento hidrotérmico em meio fortemente alcalino, foi possível obter materiais nanoestruturados com maior área superficial, de até 308 m2 g-1. O tratamento foi aplicado em três diferentes precursores, com diferentes morfologias inicias. Avaliou-se o efeito de diferentes temperaturas (120 e 200 ºC) e tempos de tratamento (12, 24 e 48 horas), a fim de avaliar a influência das condições de tratamento e da morfologia inicial nos materiais obtidos. As amostras obtidas foram empregadas como catalisadores na degradação do poluente fenol por fotocatalise heterogênea. Em dois dos precursores estudados foram obtidas estruturas nanotubulares quando empregou-se condições mais brandas de tratamento. Em temperaturas mais severas...

Preparação de catalisadores magnéticos para aplicação em fotocatálise heterogênea e ozonização catalítica heterogênea de poluentes emergentes; Preparation of magnetic catalysts for application in heterogeneous photocatalysis and heterogeneous catalytic ozonation of emerging pollutants

Ciccotti, Larissa
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Tese de Doutorado Formato: application/pdf
Publicado em 28/05/2014 Português
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67.48%
O presente trabalho descreve a preparação de catalisadores magnéticos para aplicação nos processos de fotocatálise heterogênea e ozonização catalítica heterogênea, visando a degradação de poluentes emergentes. Primeiramente buscou-se preparar nanopartículas magnéticas para posterior aplicação no preparo de catalisadores magnéticos de TiO2. Diversas variáveis experimentais foram avaliadas na preparação das nanopartículas magnéticas, tais como: temperatura de reação, tempo de agitação, tempo no ultrasom, velocidade de agitação, velocidade de agitação da base, tempo de agitação do estabilizante, concentração da base e do estabilizante. A influência destes parâmetros de preparação no diâmetro hidrodinâmico e distribuição de tamanho das partículas foi avaliada por meio de um planejamento estatístico. Dependendo das condições experimentais, obteve-se materiais com um tamanho médio variando entre 11 e 36 nm e entre 23% e 77% de distribuição de tamanho. Na condição otimizada, obteve-se partículas com um tamanho médio, obtido pela técnica de espalhamento de luz dinâmico, de 18 nm e 21% de distribuição. O nanomaterial magnético foi utilizado para preparar os catalisadores híbridos Fe3O2@TiO2 e Fe3O4@SiO2@TiO2. Os materiais foram caracterizados por difratoemtria de raios-X (XRD)...

Inativação de bactérias em fase gasosa por fotocatálise heterogênea: efeito da adição de metais

Modesto Junior, Olayr
Fonte: Universidade Estadual Paulista (UNESP) Publicador: Universidade Estadual Paulista (UNESP)
Tipo: info:eu-repo/semantics/masterthesis Formato: 64 f. : il.
Português
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67.14%
Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES); Pós-graduação em Química - IQ; O controle de microorganismos em determinados ambientes é um fator essencial para a conservação de alimentos e prevenção de patologias humanas. Diversos métodos de controle da presença de microorganismos já foram desenvolvidos e são amplamente utilizados; porém, cada um deles tem uma limitação, suscitando a busca por outros meios. Assim, o objetivo desse trabalho é o de avaliar o efeito da adição de metais de transição (Pd, Ag e Fe) ao TiO2 na desinfecção em fase gasosa pela fotocatálise heterogênea. Os ensaios foram realizados num reator que propiciou uma área de 720 cm2 de fotocatalisador e 16 watts de luz UV; a névoa de microorganismos após tratamento foi colhida em água estéril e sua quantificação foi realizada por semeadura em Plat Cont Agar. Dentre os fotocatalisadores preparados com o TiO2 comercial P25, os melhores resultados foram obtidos empregando-se o TiO2 com paládio fotodepositado, inativando respectivamente, E. coli, S. aureus e B. subtilis numa taxa de 53%, 91% e 90%, contra 46%, 30% e 31% para o TiO2 puro, demonstrando que a interação com o paládio produziu um efeito sinérgico aumentando a eficiência do fotocatalisador puro em até 200%. Considerando-se os fotocatalisadores sintetizados a partir do tetraisopropóxido de titânio...

Destruição de compostos organicos volateis em fase gasosa por fotocatalise heterogenea

Rosana Maria Alberici
Fonte: Biblioteca Digital da Unicamp Publicador: Biblioteca Digital da Unicamp
Tipo: Tese de Doutorado Formato: application/pdf
Publicado em 01/05/1996 Português
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57.02%
A fotocatálise heterogênea em fase gasosa foi aplicada à destruição de diferentes classes de compostos orgânicos voláteis (VOCs), incluindo cetonas, álcoois, alcanos e alcenos clorados, aromáticos, um éter, um acetal e um composto nitrogenado. Para isso foi utilizado um reator anular em fluxo construído com um cilindro de vidro de 855 mm de comprimento e 34,9 mm de diâmetro interno. O TiO2 (P25 -Degussa) foi adsorvido na superficie interna do reator numa densidade de recobrimento de 3,2x10 g.cm. A iluminação foi proporcionada por duas fontes de irradiação: lâmpada luz negra (30W) ou lâmpada germicida (30W) com um máximo de emissão em 365 e 254 nm, respectivamente. A lâmpada foi fixada no centro do reator. O fotorreator foi operado usando ar sintético (21% de oxigênio e 23% de umidade relativa) ou nitrogênio como gás de arraste. A temperatura no interior do reator foi de 502°C. Após o equilibrio gás- sólido ter se estabelecido no escuro, a luz foi acesa e a conversão foi monitorada em intervalos regulares usando GC-FID. A maioria dos VOCs foi degradada utilizando-se concentrações na faixa 400-600 ppmv e vazões de 200 mL.min. As condições experimentais utilizadas proporcionaram velocidades de degradação que foram essencialmente livres de limitações por transferência de massa. Para a maioria dos VOCs testados as taxas de conversão foram superiores a 85%. Investigações mais detalhadas foram feitas para a degradação de tolueno e piridina...

Aplicação da fotolise e fotocatalise heterogenea na desinfecção de aguas contaminadas com E.coli

Marcia Regina Assalin
Fonte: Biblioteca Digital da Unicamp Publicador: Biblioteca Digital da Unicamp
Tipo: dissertação de mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 30/01/2001 Português
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57.02%
O desinfetante mais utilizado no mundo atualmente é o cloro, cuja aplicação apresenta vantagens como alta eficiência e custos baixos. A descoberta de subprodutos cancerígenos como os trihalometanos (THMs) resultantes da reação do cloro com a matéria orgânica presente na água, originou uma série de pesquisas buscando o desenvolvimento de métodos alternativos de desinfecção, que possam substituir o cloro com as mesmas vantagens e não induzam a formação de subprodutos indesejáveis. Dentre os novos processos que vêm sendo desenvolvidos a fotólise e a fotocatálise heterogênea têm se mostrado bastante eficientes. Neste trabalho realizou-se a desinfecção de águas preparadas em laboratório cujas características físico químicas são similares à água natural, contaminadas com concentrações conhecidas da Escherichia coli, com o objetivo de comparar a eficiência de desinfecção destes dois processos. Os resultados demonstraram que ambos apresentam alta eficiência de desinfecção, conseguindo desinfetar águas com alto teor de coliformes fecais em condições de cor e turbidez características de águas de abastecimento constituindo um processo promissor para novas tecnologias de desinfecção de águas; Chlorine is the most utilized disinfectant in the world...

Utilização da fotocatalise heterogenea na desinfecção de atmosferas confinadas; The use of heterogeneous photocatalysis in the disinfection of indoor air

Matheus Paes Paschoalino
Fonte: Biblioteca Digital da Unicamp Publicador: Biblioteca Digital da Unicamp
Tipo: dissertação de mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 07/07/2006 Português
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67.14%
As atmosferas confinadas são ambientes que possuem baixas taxas de renovação do ar, acabando por concentrar poluentes químicos e microrgranismos. Dentre 05 métodos propostos para a descontaminação destes ambientes o mais promissor é a fotocatálise heterogênea, que é baseada na irradiação (UV) de um catalisador, como o TiO2. buscando a geração de radicais hidroxila (OH) altamente reativos na superfície do mesmo. Geralmente, o catalisador é sintetizado por processos sol-gel, o qual apesar de muito utilizado apresenta algumas desvantagens, como a necessidade do uso de agentes estabilizantes e de aquecimento a altas temperaturas, que pode causar a alteração na forma alotrópica do TiO2, de anatase para o rutilo, que é menos fotoativo. Sendo assim, utilizou-se um método não convencional de preparo da superfície fotocatalisadora, através da incorporação de TiO2 P-25 (Degussa) puro ou dopado com Ag nos polímeros poliéster, álcool polivinílico e polidimetilsiloxano, dos quais o poliéster foi escolhido, após caracterização por MEV-EDS e experimentos em fases aquosa e gasosa, para ser empregado em um prótotipo de reator contruído em PVC. A eficiência deste protótipo foi avaliada na eliminação de fungos e bactérias de uma atmosfera confinada...

Tratamento de agua subterranea contaminada com BTEX utilizando fotocatalise heterogenea; Treatment of contaminated groundwater with BTEX using heterogene

Patricia Pulcini Rosvald Donaire
Fonte: Biblioteca Digital da Unicamp Publicador: Biblioteca Digital da Unicamp
Tipo: Tese de Doutorado Formato: application/pdf
Publicado em 24/01/2007 Português
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O presente trabalho trata do desenvolvimento de um reator tubular fotocatalítico aplicado ao tratamento de águas superficiais e subterrâneas contaminadas com compostos orgânicos voláteis, mais especificamente benzeno, tolueno, etilbenzeno e xileno (BTEX). O reator opera com recirculação da amostra e é constituído por dois catalisadores semicondutores, o dióxido de titânio e o dióxido de zircônio (TiO2/ZrO2). Estes catalisadores foram depositados sobre substratos de vidro na forma de filme misto e ativados com luz artificial proveniente de 2 lâmpadas de luz negra de 15 W cada, representando uma intensidade luminosa total de 3,6 mW cm. Os resultados demonstraram a viabilidade da utilização da fotocatálise heterogênea através da deposição de 15 camadas do filme misto sobre a matriz de vidro. A irradiação de água deionizada contaminada com 10 mg L de BTEX resultou em 95,9% de remoção destes compostos em pH 6,6 e vazão de recirculação de 280 mL min , onde somente o benzeno não alcançou o limite permitido pela legislação. A quantificação dos analitos foi realizada utilizando-se microextração em fase sólida (SPME). Observou-se uma cinética de pseudo-primeira ordem sendo a concentração inicial um fator limitante na taxa de degradação. A acetofenona foi a espécie intermediária detectada durante o processo fotocatalítico. No experimento de toxicidade utilizando Daphnia similis como organismo teste...

Pos-tratamento de esgoto por fotocatalise heterogenea solar antes e apos filtração lenta; Post-treatment of sewage by solar heterogeneous photocatalysis before and after slow filtration

Adriana Ribeiro Francisco
Fonte: Biblioteca Digital da Unicamp Publicador: Biblioteca Digital da Unicamp
Tipo: dissertação de mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 18/02/2009 Português
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67.47%
Atualmente, técnicas de reúso de água empregando energias de fontes renováveis e materiais de construção de baixo custo são utilizados em pequenas escalas para atender populações carentes em saneamento básico, a fim de minimizar doenças de veiculação hídrica e a contaminação de compostos químicos nocivos à saúde humana. Os Processos Oxidativos Avançados (POA) trata-se de uma tecnologia desenvolvida para minimizar e até mesmo converter poluentes químicos, como a matéria orgânica, em CO2 e água. A fotocatálise heterogênea é um tipo de POA que emprega o uso da radiação UV (solar ou artificial) sobre a superfície de um semicondutor no tratamento de inúmeros compostos e possibilitando também, a desinfecção microbiológica. No entanto, mesmo a radiação UV artificial apresentando bons resultados na fotocatálise, torna-se uma tecnologia cara que demanda o uso de energia elétrica. Uma alternativa que pode ser viável do ponto de vista técnico, econômico e ecológico é o emprego de garrafas PET para a produção de um reator fotocatalítico utilizando a radiação UV solar como fonte de energia. Este trabalho teve como objetivo verificar a eficiência de um reator de fotocatálise utilizando UV solar em garrafa PET no tratamento de efluente final da estação de tratamento de esgoto da Faculdade de Engenharia Agrícola - FEAGRI (UNICAMP). Além disso...

Produção de micropartículas ocas e porosas de TiO2 pelo método "core-shell" para aplicação em processos de fotocatálise heterogênea; Production of hollows and porous microparticules of TiO2 for core shell method to application in heterogenous fotocatalysis process

Henrique Vitor de Oliveira
Fonte: Biblioteca Digital da Unicamp Publicador: Biblioteca Digital da Unicamp
Tipo: dissertação de mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 11/12/2010 Português
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67.3%
Por meio da técnica "core shell" foram produzidas micropartículas ocas e porosas de óxido de titânio IV (TiO2) para a utilização em processos de fotocatálise heterogênea. Inicialmente foram sintetizadas as matrizes de carbonato de cálcio (CaCO3) por meio da técnica de precipitação reativa, a qual baseia-se na interação do reagente aquoso hidróxido de cálcio com o gás dióxido de carbono em um meio poroso rotativo, em uma montagem do tipo da Máquina de Higee. Em seguida, as matrizes de carbonato de cálcio foram imersas em uma solução de um precursor polimérico de isopropóxido de titânio, prosseguindo com as etapas de secagem do solvente e calcinação. A seguir, o conjunto matriz-revestimento foi imerso em solução de ácido clorídrico para a dissolução do carbonato, dando origem às partículas ocas e porosas de TiO2. O pó resultante foi caracterizado por difração de R-X e microscopia eletrônica de varredura. Na seqüência, foi usado em um processo de fotocatálise heterogênea para a degradação do 17 ?- estradiol. A eficiência da degradação foi acompanhada por cromatografia líquida de alto desempenho; In this investigation, hollow and porous microparticules of titanium dioxide IV (TiO2) were produced using a "core shell" system in which calcium carbobate microparticules were used as templates. Initially...

Tratamento de efluentes por energia solar : fotocatalise heterogenea eletro-assistida utilizando eletrodos de TiO2 nanocristalino e celulas solares; Treatment of effluent by solar energy : electroassisted heterogeneous photocatalysis using TiO2 nanocristalline electrodes and solar cells

Haroldo Gregorio de Oliveira
Fonte: Biblioteca Digital da Unicamp Publicador: Biblioteca Digital da Unicamp
Tipo: dissertação de mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 22/02/2008 Português
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57.36%
Desenvolveu-se um novo sistema para tratamento de água por fotocatálise heterogênea eletroassistida (FHE) constituído por um contraeletrodo de Pt e fotoeletrodo de TiO2 conectado a uma celula solar. O fotoeletrodo foi preparado pela deposição de um filme de nanopartículas de TiO2 em eletrodo transparente. O filme, com c.a. 4 mm de espessura, apresentou ótima transparência na região do visível, morfologia uniforme e estrutura porosa. A caracterização eletroquímica revelou comportamento típico de eletrodo semicondutor tipo-n. A atividade fotocatalítica foi investigada para oxidação de fenol em solução aquosa. Na configuração para fotocatálise heterogênea (FH), sob 100 mW cm- de irradiação policromática em banco óptico, o fotoeletrodo de TiO2 (1 cm) apresentou potencial de circuito aberto, Voc = 0,6 V e corrente de curto circuito, Isc = 0,03 mA. Sob irradiação e conectado a uma celula de TiO2/corante (Voc = 0,4 V e Isc = 0,64 mA), o sistema FHE apresentou Voc = 1 V e Isc = 0,05 mA. Na ausência de irradiação e sob aplicação de +1,1 V com um potenciostato, configuração eletroquímica (EQ), obteve-se Isc ~ 1 mA. Após 3 h, a mineralização de fenol, avaliada por medidas de carbono orgânico total, corresponderam a 24...

Desenvolvimento e aplicação de nanosuportes e óxidos pouco explorados para fotocatálise heterogênea; Development and application of nanosupports and least explored oxides for heterogeneous photocatalysis

Matheus Paes Paschoalino
Fonte: Biblioteca Digital da Unicamp Publicador: Biblioteca Digital da Unicamp
Tipo: Tese de Doutorado Formato: application/pdf
Publicado em 09/08/2010 Português
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67.14%
A fotocatálise heterogênea é uma técnica com grande aplicabilidade comercial quando o fotocatalisador encontra-se na forma suportada. O semicondutor mais estudado como fotocatalisador é o TiO2, principalmente o P25 (Degussa) devido suas excelentes propriedades físicoquímicas e fotocatalíticas. Além do TiO2, óxidos como ZnO e SiO2 também foram amplamente avaliados, enquanto que outros como CuO e Ga2O3 foram muito pouco estudados. Trabalhos recentes mostraram que a eficiência dos fotocatalisadores pode ser prejudicada em função do tipo de suporte ou substrato a que estes são fixados, devido a fatores como ligação catalisadorsuporte ineficiente, além de possíveis alterações morfológicas durante a deposição. Dentro deste contexto os objetivos deste trabalho foram: (a) desenvolver um suporte nanoestruturado ideal para o P25, composto por TiO2/SiO2, que possibilite sua fixação simples e rápida sobre superfícies de vidro e (b) avaliar a eficiência de CuO com alta área superficial na inativação fotocatalítica de E. coli e analisar a atividade fotocatalítica de b-Ga2O3 na degradação de compostos orgânicos. Como resultados obtiveram-se suportes nanoestruturados (100 a 315 m g) com alta adesão em vidro, suportando o P25 eficientemente para degradação de compostos emergentes (hormônios e antibióticos) em diferentes tipos de reatores sob iluminação natural e artificial. Óxidos de cobre com altas áreas superficiais (> 40 m g) mostraram-se eficientes na inativação de E. coli (10 UFC mL) após 1 ou 4 h de irradiação (l > 360 nm). O b-Ga2O3 (1 g L) apresentou-se seletivo para degradação de BTEX (4 mg L) utilizando-se uma lâmpada germicida como fonte de fótons.; Heterogeneous photocatalysis is a technique with high commercial applicability when the photocatalyst is supported onto a substrate. The most studied semiconductor used as photocatalyst is the P25 TiO2 (Degussa) due to its excellent physiochemical and photocatalytic properties. Besides TiO2...

Imobilização de TiO2 P-25 em esferas de quitosana para uso em fotocatálise heterogênea; Immobilization of TiO2 P-25 in chitosan beads for use in heterogeneous photocatalysis

Carolina Ferreira Torres
Fonte: Biblioteca Digital da Unicamp Publicador: Biblioteca Digital da Unicamp
Tipo: dissertação de mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 02/09/2013 Português
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O uso de fotocatalisadores suportados tem sido a estratégia preferencial em fotocatálise heterogênea, uma vez que a separação do material fotoativo do meio reacional é difícil e dispendiosa. A quitosana é um biopolímero de disponibilidade ilimitada, fonte renovável, é biodegradável e possui alto poder de adsorção. Esferas de quitosana impregnadas com TiO2 P-25 foram obtidas pela técnica de coagulação, onde uma mistura de quitosana e TiO2 P-25 é dissolvida em meio ácido e gotejada sobre um banho alcalino formando as esferas. Depois de lavadas e secas estas foram caracterizadas quanto à sua morfologia, resistência à solução ácida e à fotodegradação, área superficial, DRX, refletância de radiação UV/Vis e absorção de radiação IV. A atividade fotocatalítica das esferas foi avaliada utilizando solução de ácido salicílico 50 mg L. Placas de Petri contendo 0,5 g de esferas com relação quitosana: TiO2 P-25 na proporção de 1:10 (m/m) e 25 mL de solução de AS foram iluminadas por radiação UV e em intervalos de 8 horas alcançou-se mineralização de 40%, determinado por medidas de COT e emissão de fluorescência. As esferas foram reutilizadas em mais dois ciclos de ensaios de fotodegradação sem que passassem por qualquer processo de limpeza e sem perderem sua atividade fotocatalítica.; The use of supported photocatalysts has been the preferred strategy for heterogeneous photocatalysis...

Oxidação de compostos orgânicos voláteis em fase gasosa por fotocatálise heterogênea com TiO2 e TiO2/Pd; Oxidation of volatile organic compounds in gas phase by heterogeneous photocatalysis with TiO2 and TiO2/Pd

Tânia Miyoko Fujimoto
Fonte: Biblioteca Digital da Unicamp Publicador: Biblioteca Digital da Unicamp
Tipo: dissertação de mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 29/09/2014 Português
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Compostos orgânicos voláteis (COV) representam uma categoria de substâncias poluentes que geram diferentes impactos ambientais. Eles são responsáveis pelo aumento das concentrações de ozônio ao nível do solo e pela formação de aerossóis orgânicos secundários. Além disso, alguns deles contribuem para a degradação do ozônio estratosférico e a ampliação do efeito estufa. Alguns componentes têm um caráter carcinogênico, teratogênico ou mutagênico. Há estudos envolvendo o tratamento dos COV pelos mais diversos métodos, tais como: incineração, adsorção e absorção. Reatores fotocatalíticos, muito estudados em aplicação em fase aquosa e com grande sucesso na oxidação de contaminantes orgânicos, aparecem como uma alternativa pouco estudada. A fotocatálise em fase gasosa usando o TiO2 como catalisador se apresenta como uma solução interessante para o tratamento de compostos orgânicos voláteis, por não requerer operação em altas temperaturas, pelo baixo custo do TiO2, por ser seletiva na absorção de radiação e por gerar como produtos da reação CO2 e água, o que dispensa demais tratamentos. Estudos demonstram que a adição de metais nobres ao TiO2 comprova uma melhoria na eficiência fotocatalítica das reações de oxidação de compostos orgânicos voláteis. Dentro deste escopo...

Fotocatálise heterogênea com TiO2 aplicada ao tratamento de esgoto sanitário secundário

Ferreira,Ivete Vasconcelos Lopes; Daniel,Luiz Antonio
Fonte: Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental - ABES Publicador: Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental - ABES
Tipo: Artigo de Revista Científica Formato: text/html
Publicado em 01/12/2004 Português
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Neste trabalho são apresentados resultados da aplicação da fotocatálise heterogênea utilizando dióxido de titânio imobilizado sobre placa de vidro, irradiado por luz solar, para desinfecção de esgoto sanitário secundário. Utilizou-se o efluente de um reator anaeróbio/aeróbio com leito expandido de carvão ativado que trata o esgoto do Campus da USP/São Carlos, e também de contribuições domésticas. Os experimentos foram do tipo batelada, com tempo de recirculação de 4 horas. As vazões estudadas foram 15, 22,5 e 30 L/h. Foram avaliadas as remoções de matéria orgânica (DQO e COT) e a inativação de microrganismos indicadores de contaminação fecal (coliformes totais, E. coli, Clostridium perfringens e colifagos).