Publicação: Integração de compostos de bismuto em aerogéis de celulose bacteriana para fotodegradação de contaminantes
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Data
Autores
Orientador
Ribeiro, Sidney José Lima 
Coorientador
Ferreira-Neto, Elias Paiva
Pós-graduação
Química - IQAR
Curso de graduação
Título da Revista
ISSN da Revista
Título de Volume
Editor
Universidade Estadual Paulista (Unesp)
Tipo
Dissertação de mestrado
Direito de acesso
Acesso aberto
Resumo
Resumo (português)
O aumento na contaminação antropogênica dos recursos hídricos e na demanda por água potável em todo o mundo resulta na urgência da pesquisa para a remediação das águas residuais. Entre as tecnologias voltadas para a degradação e remoção de contaminantes, se destaca a fotocatálise heterogênea promovida por nanomateriais semicondutores, considerada um processo de baixo custo, podendo fazer uso da luz solar, para ocorrer. Diversos compostos de bismuto apresentam atividade fotocatalítica promissora sob luz visível, principalmente devido à sua baixa energia de band gap, baixa toxicidade e relativa estabilidade química. A síntese típica de fotocatalisadores envolve a produção de suas partículas de tamanho micro ou nanométrico, desejáveis para a eficácia em fotocatálise heterogênea, porém levanta desafios para sua aplicação extensiva. Neste trabalho relatamos a associação de compostos de bismuto e celulose bacteriana para fotocatálise heterogênea em sistema em fluxo. A modificação da superfície do biopolímero orgânico foi realizada por cristalização de BiVO4, Bi2O3, BiOI e BiOCl em tratamento solvotérmico em diferentes sínteses, seguida de secagem supercrítica em CO2. A caracterização meticulosa dos materiais permitiu relacionar suas propriedades físico-químicas e estruturais com a atividade fotocatalítica, resultando em até 80% de degradação de corante azul de metileno em 120 minutos de irradiação solar simulada. Portanto, o trabalho marca um avanço significativo na síntese membranas para aplicações fotocatalíticas contínuas do fluxo sob a luz solar. Este trabalho desempenha um papel crucial no desenvolvimento de novos materiais para a remoção de poluentes orgânicos e purificação de água.
Resumo (inglês)
The increase in anthropogenic contamination of water resources and demand for drinking water worldwide results in the urgency of research for wastewater remediation. Among the technologies aimed at degradation and removal of contaminants, stands out the heterogeneous photocatalysis promoted by semiconductor nanomaterials, considered a low-cost process, which can make use of sunlight to occur. Many bismuth compounds show promising photocatalytic activity under visible light, mainly due to their low band gap energy, low toxicity and relative chemical stability. The typical synthesis of photocatalysts involves the production of their micro or nanometric size particles, desirable for the effectiveness in heterogeneous photocatalysis, but raises challenges for its extensive application. In this work we report the association of bismuth compounds and bacterial cellulose for heterogeneous photocatalysis in a flow system. The modification of the surface of the organic biopolymer was performed by crystallization of BiVO4, Bi2O3, BiOI and BiOCl in solvothermal treatment in different syntheses, followed by supercritical drying in CO2. The meticulous characterization of the materials allowed us to relate their physical-chemical and structural properties with photocatalytic activity, resulting in up to 80% degradation of methylene blue dye in 120 minutes of simulated solar irradiation. Therefore, the work marks a significant advance in membrane synthesis for continuous photocatalytic applications of flux under sunlight. This work plays a crucial role in the development of new materials for the removal of organic pollutants and water purification.
Descrição
Palavras-chave
Fotocatálise, Bismuto, Celulose, Materiais nanoestruturados, Materiais compostos
Idioma
Português
Como citar
SILVA, Vinícius Augusto da. Integração de compostos de bismuto em aerogéis de celulose bacteriana para fotodegradação de contaminantes. 2025. Dissertação (Mestrado em Química) - Instituto de Química, Universidade Estadual Paulista, Araraquara, 2025.
