Óxidos de Cério e Nióbio Puros e Mistos Sintetizados pelos Métodos Pechini e Quitosana: Efeitos das Propriedades na Fotodegradação do Azul de Metileno

Autores

  • Thatiane Verissimo dos Santos Martins UFAL Autor
  • Dhara Beatriz de Amorim Pryston Autor
  • Igor Matheus de Amorim Silva Autor
  • Wemerson do Nascimento Silva Autor
  • Renato da Silva Ferreira Autor
  • Mario R. Meneghetti Autor
  • Simoni M. Plentz Meneghetti Autor

Palavras-chave:

Método Pechini, Método da Quitosana, Fotocatálise Heterogênea, Óxidos Mistos de Ce/Nb e Fotodegradação do Azul de Metileno

Resumo

Uma série de óxidos de cério-nióbio puros e mistos foram sintetizados e caracterizados por meio da complexação metal-quitosana e métodos Pechini. Em materiais derivados de Pechini, o aumento do teor de nióbio reduziu o parâmetro de rede devido a distorções estruturais, enquanto amostras à base de quitosana apresentaram alterações menos consistentes. Testes fotocatalíticos para degradação do azul de metileno sob luz visível mostraram atividade aumentada com redução da banda proibida, atingindo até 84% para óxidos mistos e 99% para óxidos de nióbio puros, influenciados também pela acidez da superfície. De modo geral, o método de síntese afetou as propriedades do material, com amostras estruturalmente semelhantes apresentando comportamento óptico-eletrônico comparável.

Biografia do Autor

  • Thatiane Verissimo dos Santos Martins, UFAL

    Doutora em Química na área de Catálise Heterogênea e sua aplicação em processos de biorrefinaria pelo Programa de Pós-Graduação em Química e Biotecnologia na Universidade Federal de Alagoas (PPGQB/UFAL). Licenciada em Química pela Universidade Federal de Alagoas (Brasil). Atualmente é Pesquisadora (DTI-A) na Universidade Federal de Alagoas. Possui experiência na área de Complexos Organometálicos e catalisadores heterogêneos, bem como na aplicação desses em reações de esterificação/ transesterificação e hidrólise/hidroesterificação para a produção de ésteres alquílicos de ácidos graxos e na conversão de biomassa para a produção de insumos químicos. Recebeu em 2019 o Prêmio Nacional Arrehenius, 20 Congresso Brasileiro de Catálise. Cientificamente possui várias publicações em nível nacional e internacional com foco em sistemas catalíticos aplicados à transformação da biomassa e oleoquímica. Além disso, desenvolve trabalhos na área de Ensino de Química trabalhando com a divulgação de Ciências, Metodologias ativas para Ensino de Química e extensão universitária.

Referências

1. R. You, X. Zhang, L. Luo, Y. Pan, H. Pan, J. Yang, L. Wu, X. Zheng, Y. Jin, W., J. Catal. 2017, 348, 189–199.

2. R. Qu, X. Gao, K. Cen, J. Li, Appl. Catal. B: Environ. 2013, 142–143, 290–297.

3. D. Stošić, S. Bennici, V. Rakić, A. Auroux, Catal. Today, 2012, 192, 160–168,

4. B. Mohanty, A. Chattopadhyay, J. Nayak, J. Alloys Compd. 2021, 850,156735.

5. J. Liu, Z. Zhao, C. Xu, J. Liu, Chin. J. Catal. 2019, 40, 1438–1487.

6. K. Razmgar, M. Altarawneh, I. Oluwoye, G. Senanayake, Mol. Catal. 2022, 518, 112083.

7. C. Moreno‐Marrodan, P. Barbaro, S. Caporali, F. Bossola, ChemSusChem 2018, 11, 3649–3660.

8. K. Su, H. Liu, Z. Gao, P. Fornasiero, F. Wang, Adv. Sci. 2021, 8, 2003156.

9. F. Wang, H.-Z. Wu, C.-L. Liu, R.-Z. Yang, W.-S. Dong, Carbohydr. Res. 2013, 368, 78–83.

10. Y. Shan, Z. Zheng, J. Liu, Y. Yang, Z. Li, Z. Huang, D. Jiang, , Npj Comput. Mater. 2017, 3, 11.

11. K. Omata, T. Nambu, Appl. Catal., A 2020, 607, 117812.

12. Y. Wang, H. Li, D. Huang, X. Wang, L. Cai, Y. Chen, W. Wang, Y. Song, G. Han, B. Zhen, Sci. Semicond. Process. 2020, 137, 106188.

13. A.E. Danks, S.R. Hall, Z. Schnepp, Mater. Horiz. 2016, 3, 91–112.

14. L. Dimesso, Springer International Publishing, Cham, 2016: pp. 1–22.

15. T.V. Dos Santos, D.B.A. Pryston, G.C. Assis, M.R. Meneghetti, S.M.P. Meneghetti, Catal. Today 2021, 379, 62–69.

16. S. Ao, L.A. Alghamdi, T. Kress, M. Selvaraj, G. Halder, A.E.H. Wheatley, S., Fuel 2023, 345, 128190.

17. G. Balotin, J. De Almeida, R.M. Da Silva, W.A. Carvalho, C.T. Carvalho, R. Rodrigues, Mol. Catal. 2023, 538, 112976.

18. A.J. Varma, S.V. Deshpande, J.F. Kennedy, Carbohydr. Polym. 2004, 55, 77–93.

19. G.D.B. Nuernberg, E.L. Foletto, L.F.D. Probst, C.E.M. Campos, N.L.V. Carreño, M.A. Moreira, Chem. Eng. J. 2012, 193–194, 211–214.

20. T.P. Braga, E.C.C. Gomes, A.F.D. Sousa, N.L.V. Carreño, E. Longhinotti, A. Valentini, Journal of Non-Crystalline Solids 2009, 355, 860–866.

21. M. Erculano Da Fonseca, G. De Freitas Batista, T. Alves Dos Santos Lima, M.C. Pereira, R.V, Micropor. Mesopor. Mat. 2025, 391, 113608.

22. J.V. Reis, T.C.P. Pereira, T.H.A. Teles, A.B. França, J.D.A. Bellido, F.L. Naves, E.P, Mater. Lett. 2018, 227, 261–263.

23. R.A. Rani, A.S. Zoolfakar, A.P. O’Mullane, M.W. Austin, K. Kalantar-Zadeh, J. Mater. Chem. A, 2014, 2, 215683–15703.

24. A.G.S. Prado, L.B. Bolzon, C.P. Pedroso, A.O. Moura, L.L. Costa, Appl. Catal. B: Environ. 2008, 2,219–224.

25. Y. Zhao, X. Zhou, L. Ye, S. Chi Edman Tsang, Nano Rev. 2012, 3, 17631.

26. B. Zhang, L. Deng, M. Liebau, Y. Ren, C. Luo, B. Liu, S. Zhang, R. Gläser, Journal of Rare Earths 2022, 40, 1535–1545.

27. T. Shittu, M. Altarawneh, Nanotechnol. Rev. 2021, 11, 191–203.

28. T.V.D.S. Martins, D.B.D.A. Pryston, S.M.P. Meneghetti, M.R. Meneghetti, Catalysts 2023, 13, 285.

29. R.M. Pittman, A.T. Bell, J. Phys. Chem. 1993, 97, 12178–12185.

30. L. Wolski, K. Sobańska, A. Walkowiak, K. Akhmetova, J. Gryboś, M. Frankowski, M. Ziolek, P. Pietrzyk, J. Hazard. Mater. 2021, 415, 125665.

31. E.I. García-López, A. Genco, V. Lagostina, M.C. Paganini, G. Marcì, Catal. Today, 2023, 423, 114283.

32. C. Schilling, A. Hofmann, C. Hess, M.V. Ganduglia-Pirovano, J. Phys. Chem. C 2017, 121, 20834–20849.

33. O. Aalling-Frederiksen, M. Juelsholt, A.S. Anker, K.M.Ø. Jensen, Nanoscale 2021, 13, 8087–8097.

34. I.M. De Amorim Silva, G.C. De Assis, C.J. Giertyas, J.H. Bortoluzzi, T.G. Dos Santos, M.R. Meneghetti, S.M.P. Meneghetti, Water Air Soil Pollut. 2023, 234, 367.

35. K. Amarsingh Bhabu, J. Theerthagiri, J. Madhavan, T. Balu, G. Muralidharan, T.R. Rajasekaran, J. Mater. Sci. Mater. Electron. 2016, 27, 1566–1573.

36. A. El-Habib, M. Addou, A. Aouni, M. Diani, J. Zimou, M. Bouachri, B. Brioual, R.F. Allah, Z. Rossi, M. Jbilou, Mater. Sci. Semicond. Process. 2022, 145, 106631.

37. P.O. Oladoye, T.O. Ajiboye, E.O. Omotola, O.J. Oyewola, Results Eng. 2022, 16, 100678.

38. G.C. Assis, I.M.A. Silva, T.V. Dos Santos, M.R. Meneghetti, S.M.P. Meneghetti, J. Photochem. Photobiol. A 2021, 407, 113035.

39. A. Alanazi, F. Abdulaziz, Int. J. Biol. Macromol. 283, 283, 137303.

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Publicado

03-11-2025

Edição

Seção

Eletrocatálise e fotocatálise