Síntese de nanopartículas de fosfetos de metais de transição dispersas em carvões ativados e aplicação em processos Fenton

dc.contributor.advisor1Freitas, Jair Carlos Checon de
dc.contributor.advisor1IDhttps://orcid.org/0000000244742474
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/3074997830683878
dc.contributor.authorGonçalves, Gustavo dos Reis
dc.contributor.authorLatteshttp://lattes.cnpq.br/3786753743030394
dc.contributor.referee1Silva Filho, Elói Alves da
dc.contributor.referee1IDhttps://orcid.org/0000-0002-9306-7882
dc.contributor.referee1Latteshttp://lattes.cnpq.br/8259708288584235
dc.contributor.referee2Pietre, Mendelssolm Kister de
dc.contributor.referee2IDhttps://orcid.org/0000-0002-7201-3375
dc.contributor.referee2Latteshttp://lattes.cnpq.br/0013166907277670
dc.contributor.referee3Lelis, Maria de Fátima Fontes
dc.contributor.referee3IDhttps://orcid.org/0000-0002-4828-4482
dc.contributor.referee3Latteshttp://lattes.cnpq.br/9047743898158654
dc.contributor.referee4Coelho, Edumar Ramos Cabral
dc.contributor.referee4IDhttps://orcid.org/0000000292205737
dc.contributor.referee4Latteshttp://lattes.cnpq.br/2276795519317927
dc.date.accessioned2024-05-30T00:50:02Z
dc.date.available2024-05-30T00:50:02Z
dc.date.issued2020-05-26
dc.description.abstractNanostructured materials based on transition metal phosphides have several interesting physical and chemical properties. Among them, we can mention the magnetic properties of this class of materials and their applications in heterogeneous catalysis. This work aims the synthesis of iron, nickel and cobalt phosphide nanoparticles through a wet-chemistry method (coprecipitation), supported on porous carbon materials derived from the chemical activation of a lignocellulosic percussor endocarp of babassu coconut –, with emphasis on chemical, physical and textural transformations caused by thermal treatments at high temperature, and the application of the carbon materials containing the iron phosphide nanoparticles in advanced oxidative processes to remove industrial dyes via Fenton reaction. X-ray diffraction and scanning electron microscopy combined with energy dispersive X-ray spectrometry experiments showed that the several synthesized materials (at room temperature) are composed of transition metal (Fe, Ni or Co) and P compounds, in different stoichiometric proportions. The thermal treatment of the samples at 1000 °C led to the formation of different crystalline phases of the corresponding metallic phosphides. The N2 physisorption experiments showed different textural characteristics for the thermally treated samples, which exhibited a porous structure composed of distributions of micro and mesopores. The degradation tests via Fenton like reaction were carried out with the samples containing iron phosphide nanoparticles for degradation/removal of the industrial dyes methylene blue, eriochrome black T and Ponceau S. A high degree of degradation was observed for all dyes, ranging from 95 to 99%. These results demonstrate the efficiency of the degradation of dyes and other organic compounds through the use of advanced oxidative processes via Fenton reaction using activated carbon materials containing iron phosphide nanoparticles.
dc.description.resumoOs materiais nanoestruturados à base de fosfeto de metais de transição apresentam diversas propriedades físicas e químicas interessantes. Dentre elas podemos citar as propriedades magnéticas dessa classe de materiais e suas aplicações em reações de catálise heterogênea. Este trabalho visa a síntese de nanopartículas de fofesto de ferro, níquel e cobalto a partir do método de via úmida (coprecipitação), suportados em materiais carbonosos porosos derivados da ativação química de um percussor lignocelulósico – endocarpo de babaçu –, com ênfase nas transformações químicas, físicas e texturais ocasionadas por tratamentos térmicos em altas temperaturas, e a aplicação dos materiais carbonosos contendo nanopartículas de fofesto de ferro em processos oxidativos avançados para remoção de corantes industriais via adsorção e reação Fenton. Experimentos de difração de raios-X e de microscopia eletrônica de varredura combinada com espectrometria de raios-X dispersiva em energia mostraram que os diferentes materiais sintetizados (em temperatura ambiente) contêm compostos do metal de transição (Fe, Ni ou Co) e P em diferentes proporções estequiométricas. A realização de tratamento térmico a 1000 °C nas amostras levou ao surgimento de diferentes fases cristalinas dos respectivos fosfetos metálicos. As análises de fisissorção de N2 mostraram diferentes caraterísticas texturais para as amostras tratadas termicamente, as quais revelaram uma estrutura porosa composta por distribuições de micro e mesoporos. Os ensaios de degradação via reação do tipo Fenton foram realizados com as amostras contendo nanopartículas de fosfeto de ferro para degradação/remoção dos corantes industriais azul de metileno, negro de eriocromo T e Ponceau S. Foi observado um alto grau de degradação para todos os corantes, na faixa de 95 a 99 %. Esses resultados demonstram a eficiência da degradação de corantes e outros compostos orgânicos por meio da utilização de processos oxidativos avançados via reação Fenton utilizando carvões ativados contendo fosfetos de ferro.
dc.formatText
dc.identifier.urihttps://dspace5.ufes.br/handle/10/15150
dc.languagepor
dc.publisherUniversidade Federal do Espírito Santo
dc.publisher.countryBR
dc.publisher.courseDoutorado em Química
dc.publisher.departmentCentro de Ciências Exatas
dc.publisher.initialsUFES
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Química
dc.rightsopen access
dc.subjectCarvão ativado
dc.subjectAtivação química
dc.subjectFosfeto de ferro
dc.subjectFosfeto de cobalto
dc.subjectFosfeto de níquel
dc.subjectAdsorção
dc.subject.br-rjbnsubject.br-rjbn
dc.subject.cnpqQuímica
dc.titleSíntese de nanopartículas de fosfetos de metais de transição dispersas em carvões ativados e aplicação em processos Fenton
dc.title.alternativeSynthesis of transition metal phosphide nanoparticles dispersed in activated carbons and their application in Fenton processes
dc.typedoctoralThesis

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