Banca de DEFESA: JOEL GUILLERMO PARIZAKA CRUZ

Uma banca de DEFESA de MESTRADO foi cadastrada pelo programa.
DISCENTE : JOEL GUILLERMO PARIZAKA CRUZ
DATA : 27/02/2025
HORA: 10:00
LOCAL: FUP
TÍTULO:

ESTUDO E AVALIAÇÃO DA INFLUÊNCIA DA ATMOSFERA DO TRATAMENTO TÉRMICO NA GERAÇÃO DE DEFEITOS SUPERFICIAIS EM ZnO QUE MELHOREM A SUA EFICIENCIA DE FOTODEGRADAÇAO.

PALAVRAS-CHAVES:

Nanopartículas de ZnO, tratamento térmico em atmosfera controlada, vacâncias de oxigênio, atividade fotocatalítica, rodamina B.

PÁGINAS: 50
RESUMO:

Neste estudo, foram sintetizadas três amostras de óxido de zinco (ZnO) pelo método de Precursores Poliméricos, as quais receberam tratamento térmico posterior à síntese em diferentes atmosferas: ar (pressão 1000 mbar), vácuo intermediário (8.1x10-2 mbar) e alto vácuo (3.5x10-6 mbar). Foram analisadas as propriedades estruturais, morfológicas, vibracionais, ópticas e magnéticas por meio de difração de raios X (DRX), microscopia eletrônica de transmissão (MET), espectroscopia Raman, espectroscopia UV-Vis, medidas magnéticas e ressonância paramagnética eletrônica (EPR). Além dessas análises, foram realizados testes para avaliar a atividade fotocatalítica das amostras, utilizando o corante orgânico Rodamina B (RodB), em uma concentração de 3 ppm. O estudo das propriedades estruturais indicou a formação da fase hexagonal tipo wurzita, sem presencia de fase secundária, com maior tamanho de cristalito para a amostra tratada em ar, em comparação com as amostras tratadas em vácuo. A análise MET corroborou os tamanhos cristalográficos observados, além de revelar a morfologia quase esférica das nanopartículas. Ambos resultados indicam a formação de uma camada amorfa nas amostras tratadas em vácuo, sendo maior na amostra tratada em vácuo intermediário. Os resultados de espectroscopia Raman mostraram a presença dos modos canônicos atribuídos ao ZnO. As características dos modos E2high e E2high- E2low indicaram que as amostras tratadas em vácuo são menos cristalinas em relação à amostra tratada em ar. Para as amostras tratadas em vácuo, os modos E2high e E1(LO) sugerem migração de defeitos da região do núcleo da partícula, enquanto na superfície, as vacâncias de oxigênio induzidas pelo vácuo aumentam. A amostra tratada em ar não apresentou uma migração de defeitos significativa nem formação da camada externa defeituosa. O comportamento do modo A1(LO) indicou um maior número de elétrons livres nas amostras tratadas em vácuo, em comparação com a amostra tratada em ar. A caracterização das propriedades ópticas revelou um fechamento progressivo do gap de energia à medida que o nível de vácuo é maior, o que foi atribuído ao aumento da população de vacâncias de oxigênio induzidas na superfície das partículas. A energia de Urbach e o parâmetro Γ obtidos da analise corroboraram estes resultados. As medidas de espectroscopia EPR revelaram a presença de ordenamento magnético, o qual é mais intenso na amostra tratada em alto vácuo e menor a medida que o nível de vácuo diminui. Também foram identificadas ressonâncias paramagnéticas associadas a defeitos, como vacâncias de oxigênio e de Zn, na região do núcleo da partícula e na região da superfície, respectivamente. Os resultados das medidas magnéticas permitiram propor um modelo core-shell para o ordenamento ferromagnético, o qual foi associado como fração de oxigênio removido durante o tratamento térmico pós síntese. Por outro lado, nos testes de aplicação, observou-se um desempenho fotocatalítico melhor que os reportados na literatura para a amostra tratada em alto vácuo, o qual foi relacionado à maior população de vacâncias de oxigênio na superfície dessa amostra. As três amostras apresentaram uma fotodegradação melhor nos testes de reuso. O estudo da cinética, utilizando um modelo de pseudo-primeira ordem, permitiu comparar as taxas de fotodegradação deste estudo com outros reportados na literatura.

MEMBROS DA BANCA:
Interno - 1153199 - ALISSON MENDES RODRIGUES
Presidente - 1547480 - JOSE ANTONIO HUAMANI COAQUIRA
Externa à Instituição - MARLY MONTERO MUNOZ - UEMS
Interno - 1199276 - WELLINGTON MARCOS DA SILVA