GABRIEL LIMA DE OLIVEIRA

GABRIEL LIMA DE OLIVEIRA

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Produção e caracterização de microesferas de óxidos mistos (de Zircônio e Titânio) por gelificação interna
2022 - SILVA, G.P. da; GENOVA, L.A.; CRUZ, P.d. da; OLIVEIRA, G.L.
Os óxidos mistos de zircônio e titânio têm ampla variedade de aplicações como transdutores, dielétricos de micro-ondas, dispositivos de comunicação, manufatura de pigmentos de altas temperaturas, e como suporte ou catalisador para diversas reações como a desidrociclização de parafinas a aromáticos, hidrogenação de ácidos carboxílicos a álcoois e oxidação fotocalítica de acetona. Normalmente, o material é sintetizado em altas temperaturas (acima de 1400°C), pela mistura de óxidos de zircônio e de titânio. Entretanto uma rota alternativa e promissora é a obtenção desse óxido misto por sol-gel, com significativa redução da temperatura (entre 450°C a 1000°C). Neste trabalho, têm-se como objetivo a obtenção, por gelificação interna, de microesferas deste óxido misto, com diferentes razões entre Zr e Ti, partindo-se do Oxicloreto de Zircônio e do tetracloreto de Titânio. O objetivo é a aplicação destas microesferas como adsorventes em colunas de eluição dos geradores 68Ge/68Ga. As composições (em massa) das microesferas obtidas, em relação aos íons metálicos foram 85Ti/15Zr, 70Ti/30Zr e 85Zr/15Ti, 70Zr/30Ti, além das microesferas dos óxidos puros. As microesferas obtidas foram calcinadas a 600°C e caracterizadas quanto às fase presentes (por difração de raios X), morfologia e distribuição de tamanhos (por microscopia óptica e microscopia eletrônica de varredura), superfície específica (BET) e adsorção gasosa (BJH). O tamanho das microesferas variou entre 200 e 400 micrômetros, sendo que microesferas maiores e com mais alto teor de Zircônio apresentaram algumas trincas após a calcinação. Por este método foi possível observar a formação da fase Titanato de Zircônio com o tratamento térmico de 600°C, para a mistura com maior teor de Zircônio.
Porous TiO2 microspheres synthesized by internal gelation method
2018 - OLIVEIRA, G.L.; ANDREOLI, M.; GENOVA, L.A.
Titanium dioxide (TiO2) combines an interesting set of characteristics and properties that allow its application in a wide range of areas, including pigments, biomaterials, catalysis, sensors, drugs, ion exchange, etc. TiO2 is the most promising for photocatalysis among the semiconductors due to its high photocatalitic performance, its elevated thermal and chemical stability, and low cost. Recently, it has been intensively studied as a photocatalyst in advanced oxidative processes (AOPs) for the treatment of industrial effluents containing organic pollutants. The objective of this work was to obtain porous TiO2 microspheres from TiCl4 by the internal gelation method, in order to explore this geometry in the optimization of photocatalyst reactors, such as column reactors or fluidized bed reactors (for gaseous effluents), as well as ease of separation. The obtained microspheres were calcined in different conditions, between 550 and 900 °C for one hour, and characterized with respect to their size and sphericity (SEM), crystalline phases present (XRD), specific surface area and porosity (BET/BJH). The effect of the variables of the internal gelation process and of the heat treatment on the characteristics of the microspheres obtained was evaluated. A specific surface area of the sample calcined at 550 °C was of 98.7 m2/g, while the area for the sample calcined at 900 ° C was of 3 m2/g. The calcined microspheres above 800 °C presented two cystaline phases, anatase and rutile, whereas those calcined at lower temperatures presented only the anatase phase. These microspheres showed photocatalytic capacity (degradation of methylene blue) comparable to the Aeroxide TiO2-P25 produced by Evonik. 7th International Congress on Ceramics & 62º Congresso Brasileiro de Cerâmica June 17-21, 2018, Foz do Iguaçu - PR - Brazil 535
Tratamentos alternativos para a eliminação de trincas em microesferas cerâmicas produzidas por gelificação interna
2018 - OLIVEIRA, G.L.; ANDREOLI, M.; GENOVA, L.A.; SILVA, G.P.
Neste trabalho sintetizou-se microesferas de oxido de titânio (TiO2) com o objetivo de estudar diversas rotas de lavagem, utilizando solventes não tóxicos que consigam extrair maior fração de orgânicos das microesferas e assim evitar o surgimento de trincas na etapa de calcinação. Foram estudadas lavagens em sistemas de ebulição a 95°C (água pura e mistura água+alcoóis) e tratamentos hidrotérmicos (microesferas imersas em água sob pressão de 2,1 atm a 134°C). Variou-se o tempo e a quantidade dos tratamentos, sendo caracterizada a eficiência desses por análise termogravimétrica. Aqueles que extraíram a maior quantidade de fase orgânica (mais eficientes) foram a ebulição na mistura água+isopropanol (cinco tratamentos de 20 minutos cada) e o tratamento hidrotérmico (por uma hora) extraindo, respectivamente, 60% e 79% da fração orgânica. Constatou-se a eficiência desses dois tratamentos pela observação das microesferas em microscópio eletrônico, onde não foram encontradas trincas nas microesferas.
Síntese de TiO2 com diferentes características físicas e químicas e sua aplicação como foto-catalizador no tratamento de efluentes
2018 - OLIVEIRA, GABRIEL L. de
Com o crescimento industrial e urbanização, diversos tipos de poluentes estão sendo encontrados com maior frequência e concentração em corpos hídricos. Um exemplo, são os corantes utilizados pelas indústrias têxteis. Grande parte desses poluentes, não é eliminada pelos processos atuais comumente empregados em estações de tratamento de águas residuais e plantas de tratamento de água potável. Devido a este fato, novas tecnologias para o tratamento da água estão sendo desenvolvidas, como os Processos Oxidativos Avançados (POAs). O objetivo do trabalho foi avaliar os fatores (físicos, químicos e estruturais) de um fotocatalisador (dióxido de titânio - TiO2), bem como as variáveis de um reator fotocatalítico que interferem na fotocatálise heterogênea (um tipo de POA). Para isso, sintetizou-se partindo do TiCl4, compostos de TiO2 com diferentes: morfologias (microesferas e nanotubos), características físicas e químicas, de modo a avaliar suas propriedades fotocatalíticas na degradação de corantes (azul de metileno e rodamina B), comparando os resultados aos obtidos com o nanopó comercial TiO2-P25. O reator fotocatalítico foi construído permitindo variar a potência, o comprimento de onda e a distância das lâmpadas para o sistema de reação. As microesferas sintetizadas a 550° (MT550) e nanotubos de titânia (NTT) apresentaram propriedades fotocatalíticas equivalentes ou superiores às do P25. O reator otimizado operou com quatro lâmpadas UVA próximas. O pH do meio foi determinante nos ensaios de fotocatálise. Sob pH neutro, as microesferas atuaram como adsorventes e fotocatalisadoras da rodamina B e adsorventes do azul de metileno. O P25 apresentou alta capacidade catalítica, em particular para meios neutro e básico. NTT demonstrou alta capacidade de adsorção do azul de metileno, porém baixo rendimento na adsorção e fotocatálise da rodamina B.
Síntese de nanopartículas de titanato de sódio e comparação de seu desempenho em relação ao TiO2 na fotocatálise do corante azul de metileno
2017 - OLIVEIRA, G.L.; ANDREOLI, M.; ORTIZ, N.; GENOVA, L.A.
A utilização de processos oxidativos avançados (POA’s) para tratamento de efluentes industriais vem recebendo muita atenção. A fotocatálise heterogênea é o mais promissor dos POA’S em desenvolvimento. TiO2 e seus compostos semicondutores despertam grande interesse devido sua estabilidade térmica e química e baixo custo. Neste estudo é apresentada metodologia para a síntese hidrotérmica de nanopartículas de titanato de sódio (TNS). Este material, juntamente com um TiO2 comercial (Degussa-P25), foi caracterizado por DRX, área superficial específica e tamanho e distribuição de poros (BET-BJH), e microscopia eletrônica de varredura (FEG-SEM). Destaca-se a elevada área superficial (320 m2/g) e elevado volume de poros (0,62 cm3/g) do TNS. Ensaios de degradação fotocatalítica mostraram que o TNS adsorveu praticamente todo o corante da solução, não se podendo avaliar seu potencial fotocatalisador. Quanto ao P-25 não se observou adsorção do corante, e com a irradiação UV a degradação foi de 55% após 400 minutos de irradiação.
Zircônio - caracterização da esponja de zircônio metálico
2015 - OLIVEIRA, GABRIEL L. de; SEO, EMILIA S.M.