Banca de DEFESA: LOURDES CRISTEL MEJIA CACERES

Uma banca de DEFESA de MESTRADO foi cadastrada pelo programa.
DISCENTE : LOURDES CRISTEL MEJIA CACERES
DATA : 24/02/2026
HORA: 14:00
LOCAL: Videoconferência
TÍTULO:

Influência da atmosfera de tratamentos térmicos na geração de vacâncias de oxigênio e ions de Ti3+ em nanopartículas de TiO2 sintetizadas por micro-ondas e avaliação da sua eficiência na atividade fotocatalítica em contaminantes emergentes

PALAVRAS-CHAVES:

Síntese assistida por micro-ondas, nanopartículas de TiO2 autodopadas com Ti3+ , vacâncias de oxigênio, confinamento de fônons, ordenamento magnético de longo alcance, propriedades de superfície, atividade fotocatalítica, rodamina B, microplásticos de poliestireno

PÁGINAS: 92
RESUMO:

Neste trabalho, relatamos a síntese de nanopartículas de TiO₂ obtidas por um método assistido por micro-ondas, seguida de tratamentos térmicos em atmosfera de ar (10³ mbar) e de vácuo (10⁻² mbar). As análises de difração de raios X (DRX) e espectroscopia Raman confirmaram a formação da fase anatasio do TiO₂, com tamanho médio de cristalito de aproximadamente ~4 nm para a amostra tratada em ar. Após o tratamento em vácuo, o tamanho das partículas aumentou para ~7 nm. Esses valores estão em boas concordâncias com os obtidos a partir das imagens de microscopia eletrônica de transmissão (MET). Além disso, o tratamento em vácuo induziu uma contração anisotrópica ao longo do eixo c, associada à redução de Ti4 ⁺ para Ti³⁺ acompanhada da geração de vacâncias de oxigênio. Os resultados de espectroscopia de fotoelétrons excitados por raios X (XPS) indicaram ainda que o tratamento térmico em vácuo intensifica a formação de vacâncias de oxigênio e a redução parcial de Ti4 ⁺ para Ti³⁺. Os resultados de espectroscopia Raman confirmaram a formação da fase de anatasio. Também, determinou-se que o modo Eg apresentou características consistentes com o efeito de confinamento de fônons devido ao tamanho pequeno das partículas. A presença de vacâncias de oxigênio e íons Ti³⁺ foi adicionalmente confirmada por experimentos de ressonância paramagnética eletrônica (EPR). As medidas de magnetização revelaram a coexistência de contribuições paramagnéticas e ferromagnéticas. A contribuição paramagnética foi atribuída à resposta de íons Ti³⁺ isolados e não interagentes, enquanto a contribuição ferromagnética foi associada às interações de spin de íons Ti³⁺ (3d¹) mediadas por ânions O²⁻ (interações de supertroca) ou a polarons magnéticos ligados. Além disso, o aumento dos defeitos estruturais após o tratamento em vácuo conduz ao aumento de estados eletrônicos dentro abaixo da banda de condução, o que provoca o fechamento do gap de energia. Por outro lado, os ensaios fotocatalíticos de degradação da rodamina B, na concentração de 3 ppm, mostraram que a amostra tratada em vácuo apresentou atividade fotocatalítica significativamente superior, alcançando uma eficiência de degradação de 99,6 % em 100 min e mantendo seu desempenho ao longo de vários ciclos de reutilização. Esse melhor desempenho é atribuído à maior geração de espécies reativas, favorecida pelos defeitos estruturais presentes após o tratamento térmico. Além disso, os ensaios de fotocatálise aplicados a microplásticos de poliestireno utilizando nanopartículas tratadas em atmosfera de ar evidenciaram uma oxidação progressiva da superfície do polímero, acompanhada da formação de novos grupos funcionais oxigenados. Esses resultados indicam a geração de produtos intermediários de degradação e confirmam que a fotocatálise induz na promoção da oxidação e da modificação química do poliestireno promovendo alterações químicas mais intensas e significativas do que a fotólise, na superfície e estrutura do microplastico.

MEMBROS DA BANCA:
Presidente - 1547480 - JOSE ANTONIO HUAMANI COAQUIRA
Interno - 1652361 - MARCELO HENRIQUE SOUSA
Externa ao Programa - 1721557 - MARIA DEL PILAR HIDALGO FALLA - nullExterna à Instituição - MARLY MONTERO MUNOZ - UEMS