Author(s): FERREIRA, R. C.; NASCIMENTO, A. C. de A.; MALAFATTI, J. O. D.; OLIVEIRA, J. A. de; PARIS, E. C.

Summary: Poluentes como o dióxido de carbono (CO2), o óxido nitroso (N2O) e o metano (CH4), desempenham um papel significativo na retenção de calor na atmosfera. Porém, o excedente acúmulo destes compostos, originados principalmente das atividades antropogênicas, estão associados às emergentes mudanças climáticas observadas nos últimos anos. O presente estudo teve a finalidade de produzir fibras de Nb2O5 e WO3, a fim de avaliar a atividade fotocatalítica do sistema obtido e a seletividade na conversão de CO2. As fibras foram obtidas por meio da técnica de eletrofiação, visando o controle da forma e porosidade. As fibras precursoras poliméricas foram submetidas ao tratamento térmico, para a obtenção de um sistema fotocatalítico à base do sistema de semicondutores Nb2O5:WO3 para a conversão do dióxido de carbono. Neste sentido, buscou-se estabelecer uma 5+ relação entre a proporção dos componentes precursores dos óxidos (íons Nb ou W6+), a partir da síntese empregando oxalato de nióbio ou metatungstato de amônio em uma solução polimérica de polivinil álcool(PVA). No tratamento térmico, avaliou-se uso das temperaturas de 600ºC e 800ºC, com taxa de aquecimento de 1º/min por 2 h. Adicionalmente, verificou-se a influência do uso de uma pré etapa na rampa do tratamento térmico, utilizando as condições de 350°C/4 h e 600°C/2 h e 350°C/6 h e 600°C/2 h. No processo de tratamento térmico, observou-se as alterações nas fibras obtidas em termos de estrutura, fase cristalina e band gap de acordo com a variação da temperatura e taxa de aquecimento. No aumento da temperatura de 600ºC para 800ºC houve a perda da forma das fibras para partículas não definidas como consequência do transporte de massa. A presença de uma etapa de pré-tratamento térmico (350°C/4 h) possibilitou a formação da fase majoritária de interesse WO3. A fibra mista de Nb2O5:WO3 apresentou diâmetros que variaram de 38 nm a 189 nm e valor de band gap de 3,4 eV, inferior quando comparado com a fibra de pura de Nb2O5 (3,7 eV), indicando o deslocamento para região mais próxima ao visível. Na aplicação desse sistema em um reator fotocatalítico, verificou-se a conversão de CO2 formando CO, CH4 e C2H4. Assim, o sistema híbrido de Nb2O5:WO3 na forma de fibras mistas demonstrou potencial uso como alternativa na fotocatálise do CO2.

Publication year: 2024

Types of publication: Abstract in annals or event proceedings

Unit: Embrapa Instrumentation

Keywords: Fotoconversão, Nb2O5, WO3