dc.creator | Vieira, Yasmin | |
dc.date.accessioned | 2021-09-08T17:20:24Z | |
dc.date.available | 2021-09-08T17:20:24Z | |
dc.date.issued | 2020-02-20 | |
dc.identifier.uri | http://repositorio.ufsm.br/handle/1/22164 | |
dc.description.abstract | In this research, for the first time, is reported the role of microwave (MW) radiation into
the heterogeneous activation of nano–Fe3O4. Since magnetite has been extensively used as
catalyst in advanced oxidative processes (AOPs), Rhodamine B (RhB) degradation was set as
the model reaction with the aim of observing MW effects altogether. The nano–Fe3O4 were
synthesized by co–precipitation method and characterized by several techniques. By using a star
type central composite design (CCD) followed by response surface methodology (RSM) and
principal component analysis (PCA), the optimal operational parameters for the catalytic reactions
were defined as 0.4 g L–1 of nano–Fe3O4, [H2O2]/Mineralization ratio equal to 1 and pH of 2.4. MW
power was set at 500 W. In these conditions, nano–Fe3O4 presented remarkable reusability up to
seven cycles. RhB degradation pathway was verified by LC–MS/MS and GC–MS/MS. It was
determined that •OH were the major ROS generated during the reaction, and an interfacial
catalytic mechanism was proposed. Total decolorization was reached in only 7 min, with total
TOC removal of 97.55%. The high efficiency obtained reflects the formation of hot spots and nonthermal effects of MW. Therefore, when operational conditions are adequate, nano–Fe3O4 proved
to be a remarkably efficient catalyst for AOPs when MW irradiated as also fully heterogeneous
and recoverable, with less than 1% of homogeneous contribution to the process. | eng |
dc.description.sponsorship | Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq | por |
dc.language | por | por |
dc.publisher | Universidade Federal de Santa Maria | por |
dc.rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International | * |
dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ | * |
dc.subject | Planejamento composto central | por |
dc.subject | Mecanismo de degradação | por |
dc.subject | Nano-Fe3O4 | por |
dc.subject | Reusabilidade | por |
dc.subject | Irradiação micro-ondas | por |
dc.subject | Central composite design | eng |
dc.subject | Degradation mechanism | eng |
dc.subject | Reusability | eng |
dc.subject | Microwave irradiation | eng |
dc.title | Avaliação dos efeitos da radiação micro-ondas na atividade heterogênea e estabilidade química de nanopartículas de magnetita em processos oxidativos avançados | por |
dc.title.alternative | Assessment upon the effects of microwave radiation on the heterogeneous activity and chemical stability of magnetite nanoparticles for use in advanced oxidative processes | eng |
dc.type | Dissertação | por |
dc.description.resumo | Nesta pesquisa é relatado, pela primeira vez, o papel da radiação por micro-ondas (MW)
na ativação heterogênea de nano-Fe3O4. Como a magnetita tem sido extensivamente usada
como catalisador em processos oxidativos avançados (AOPs), a degradação da rodamina B
(RhB) foi definida como reação modelo, com o objetivo de observar completamente os efeitos
das MW. As nano-Fe3O4 foram sintetizadas pelo método de coprecipitação e caracterizadas por
várias técnicas Usando um planejamento composto central (CCD) 2
3 seguido pela metodologia
da superfície de resposta (RSM) e análise de componentes principais (PCA), os parâmetros
operacionais ideais para as reações catalíticas foram definidos como 0,4 g L–1 de nano-Fe3O4,
[H2O2]/Mineralização igual a 1 e pH de 2,4. A potência MW foi fixada em 500 W. Nessas
condições, as nano-Fe3O4 apresentaram reutilização notável até sete ciclos. A via de degradação
do RhB foi verificada por LC-MS/MS e GC-MS/MS. Foi determinado que •OH eram os principais
ROS gerados durante a reação, e um mecanismo catalítico interfacial foi proposto. A
descoloração total foi alcançada em apenas 7 minutos, com remoção total de TOC de 97,55%.
A alta eficiência obtida reflete a formação de hot spots e efeitos não térmicos da MW. Portanto,
quando as condições operacionais são adequadas, nano-Fe3O4 provou ser um catalisador
notavelmente eficiente para AOPs quando irradiados por MW, bem como partículas totalmente
heterogêneas e recuperáveis, com menos de 1% de contribuição homogênea para o processo. | por |
dc.contributor.advisor1 | Foletto, Edson Luiz | |
dc.contributor.advisor1Lattes | http://lattes.cnpq.br/6550340290019699 | por |
dc.contributor.advisor-co1 | Dotto, Guilherme Luiz | |
dc.contributor.referee1 | Zanella, Renato | |
dc.contributor.referee2 | Mistura, Clóvia Marozzin | |
dc.creator.Lattes | http://lattes.cnpq.br/1692657617890917 | por |
dc.publisher.country | Brasil | por |
dc.publisher.department | Química | por |
dc.publisher.initials | UFSM | por |
dc.publisher.program | Programa de Pós-Graduação em Química | por |
dc.subject.cnpq | CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA | por |
dc.publisher.unidade | Centro de Ciências Naturais e Exatas | por |