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Type: TESE
Degree Level: Doutorado
Title: Atividade fotocatalitica de TiO2 em matrizes de siloxano
Title Alternative: Photocatalytic activity of TiO2 in siloxane matrices
Author: Pacheco e Silva, Viviane
Advisor: Yoshida, Inez Valéria Pagotto, 1950-
Abstract: Resumo: Este trabalho relata a imobilização do TiO2 em matrizes de siloxano, como alternativa ao emprego do TiO2-pó em suspensão, para a fotodegradação de espécies orgânicas em solução aquosa, sob radiação UV-Vis ou radiação solar, tendo o ácido salicílico (AS) como modelo de poluente. Incorporou-se o TiO2-pó em uma matriz elastomérica de silicona com grau de reticulação relativamente baixo, obtida a partir de goma de poli(dimetilsiloxano) de alta massa molar, obtendo-se compósitos elastoméricos na forma de monólitos. O TiO2-pó também foi incorporado em uma matriz de silicona altamente reticulada, na presença de um agente porogênico, obtendo-se um compósito monolítico rígido e poroso, com características de ¿ceramer¿. Sintetizou-se ainda o TiO2 in situ na forma anatásio, por síntese hidrotérmica, empregando-se como matriz os compósitos contendo TiO2-pó, e placas porosas de vidro. Comparando-se a eficiência dos compósitos elastoméricos com diferentes composições, frente à fotodegradação do AS, sugeriu-se que apenas os sítios de TiO2 mais próximos da superfície iluminada tiveram acesso à radiação UVVis. Apesar das amostras com matriz elastomérica terem apresentado os maiores valores de sorção de AS, o material que apresentou a maior eficiência fotocatalítica sob radiação UV-Vis, superando inclusive o desempenho do TiO2-pó, foi o compósito poroso contendo também o TiO2 gerado in situ, provavelmente devido a sua maior área superficial. Os experimentos conduzidos com esse compósito sob radiação solar evidenciaram uma diminuição na porcentagem de fotodegradação do AS, provavelmente pela menor intensidade da radiação solar, em relação à lâmpada UVVis, associada ao efeito da atenuação da radiação no monólito. Observou-se um pequeno aumento na atividade fotocatalítica do TiO2 com o aumento no tamanho dos cristalitos de anatásio sintetizados in situ, após o tratamento térmico das placas porosas de vidro a 600°C. Os resultados apresentados neste estudo sugerem grande potencialidade na imobilização do TiO2 em matrizes de silicona, tanto pela incorporação do TiO2-pó, quanto pela síntese in situ da fase anatásio

Abstract: This study reports the immobilization of TiO2 in siloxane matrices, as an alternative to the use of TiO2-powder in suspension, for the photodegradation of organic species in aqueous solution, under UV-Vis radiation or solar radiation, having the salicylic acid (SA) as model pollutant. TiO2-powder was incorporated in an elastomeric silicone matrix with a relatively low crosslinking degree, obtained from a poly(dimethylsiloxane) gum with high molecular weight, giving rise to monolithic elastomeric composites. TiO2-powder was also incorporated in a silicone matrix with a high crosslinking degree, in the presence of a pore forming agent, resulting in a hard and porous monolithic composite, with ¿ceramer¿ characteristics. TiO2 in the anatase form was obtained in situ, by hydrothermal synthesis, on the previously prepared composites containing TiO2-powder, and also on glass porous plates. Comparing the efficiency of the elastomeric composites with different compositions, in relation to the SA photodegradation, the results suggested that only the TiO2 sites near the illuminated surface were accessed by the UV-Vis radiation. Although the samples with the elastomeric matrix presented the highest SA adsorption values, the porous composite containing the in situ obtained-TiO2 presented the highest photocatalytic efficiency, with better performance than the TiO2-powder, probably due to the high surface area of this material. When this porous composite was tested under solar radiation, the lower intensity of this radiation, in relation to the UV-Vis lamp, associated to the radiation attenuation effect in the monolith, promoted a decrease in the percentage of SA photodegradation. An increase in the size of the in situ obtained-anatase crystallites, promoted by the thermal treatment of the glass porous plates at 600°C, resulted in an increase in the photocatalytic activity of the TiO2. The results presented in this study suggest a great potential in the immobilization of TiO2 in silicone matrices, either by the incorporation of TiO2-powder, as by the in situ synthesis of the anatase form
Subject: TiO2
Siloxanos
Fotocatálise
Language: Português
Editor: [s.n.]
Date Issue: 2009
Appears in Collections:IQ - Tese e Dissertação

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