Potential Applications for Solar Photocatalysis: From Environmental Remediation to Energy Conversion

Machado, Antonio E. H.; Santos, Lidiaine Maria dos; Borges, Karen Araújo; Batista, Paulo dos Santos; Paiva, Vinícius A.B.; Muller, Paulo S.; Oliveira, Danielle Fernanda de Melo; França, Marcela Dias

doi:10.5772/34849

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“…They reported that, in trials where they employed n-type TiO 2 as anode and Platinum as cathode, when TiO 2 electrode illuminated under short-circuit conditions, hydrogen evolved from the Platinum electrode, while oxygen evolved from the anode. Since then, studies aimed at discovering and exploring different possibilities of technological application for TiO 2 have been given great importance [14][15][16][17][18][19][20][21][22].…”

Section: Titanium Dioxide (Tio 2 )mentioning

confidence: 99%

“…To be photoactive, favoring the photocatalysis process, besides being mainly consisting of anatase crystalline phase, the TiO 2 must possess high specific surface area, good porosity, with high sized pores [35,45,46]. In this context, the search for TiO 2 particles that have differentiated features, with catalytic properties potentiated, constitutes a field of intense activity [19,20,[47][48][49][50].…”

Section: Titanium Dioxide (Tio 2 )mentioning

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Applications of Mesoporous Ordered Semiconductor Materials — Case Study of TiO2

Machado¹,

Borges²,

Silva³

et al. 2015

Solar Radiation Applications

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Additional information is available at the end of the chapter http://dx.doi.org/10.5772/59602 . Introduction . . Titanium dioxide TiOTiO is a promisinμ material λor technoloμical applications λor its versatility [ -], abundance, low toxicity, μood chemical stability, photosensitivity and photostability [ -]. In nature, it is λound mainly in the mineral ilmenite [ ], that can be processed industrially by two diλλerent routes [ ] The λirst, involves the reaction oλ the concentrate oλ ilmenite with hot sulphuric acid, resultinμ in the λormation oλ sulphates oλ titanium, Fe II and Fe III , beinμ these last eliminated by centriλuμation, aλter coolinμ. The λinal solution is then puriλied and hydrolyzed to produce pure TiO [ ]. The other usual way oλ obtaininμ consists in combininμ the ore with coke and μaseous chlorine under heatinμ, resultinμ in CO and a sponμy material rich in TiCl . The reaction product is subjected to successive λractional distillation, with the λormation oλ TiCl and TiCl , due to stability oλ titanium in other deμrees oλ oxidation. The diλλerent precursors oλ titanium are hydrolyzed, λorminμ titanium dioxide [ ]. In, [ ], obtained, λor the λirst time, success in decomposition oλ water under irradiation with liμht and without application oλ any electric potential. They reported that, in trials where they employed n-type TiO as anode and Platinum as cathode, when TiO electrode illuminated under short-circuit conditions, hydroμen evolved λrom the Platinum electrode, while oxyμen evolved λrom the anode. Since then, studies aimed at discoverinμ and explorinμ diλλerent possibilities oλ technoloμical application λor TiO have been μiven μreat importance [ -].© 2015 The Author(s). Licensee InTech. This chapter is distributed under the terms of the Creative Commons Attribution License (http://creativecommons.org/licenses/by/3.0), which permits unrestricted use, distribution, and eproduction in any medium, provided the original work is properly cited.As technoloμical applications λor TiO can be cited its use in ultraviolet radiation absorbinμ λilters [ , ], in chemical sensors λor μases [ -], as a bactericide [ ], in biomaterials λor bone implants [ ], in environmental photocatalysis [ , , , ], in the photocatalytic hydroμen evolution [ , -], in dye-sensitized solar cells [ , -], amonμ other.The photocatalytic eλλiciency oλ TiO depends on its structural and morpholoμical characteristics, which are related to the method oλ synthesis used in the preparation oλ nanoparticles [ , , , ]. To be photoactive, λavorinμ the photocatalysis process, besides beinμ mainly consistinμ oλ anatase crystalline phase, the TiO must possess hiμh speciλic surλace area, μood porosity, with hiμh sized pores [ , , ]. In this context, the search λor TiO particles that have diλλerentiated λeatures, with catalytic properties potentiated, constitutes a λield oλ intense activity [ , , -]. . Porosity and porous materialsThe porosity, related to the presence oλ cavities, channels or interstices is oλ μreat importance since it is related t...

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Applications of Mesoporous Ordered Semiconductor Materials — Case Study of TiO2

Machado¹,

Borges²,

Silva³

et al. 2015

Solar Radiation Applications

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“…Este composto também apresenta caráter bioacumulativo em alguns animais (GUNASEKARA et al, 2007;REYNAUD et al, 2012). Além disso, pode ser observado que A seguir, são apresentadas as principais reações envolvidas no processo de formação dos radicais responsáveis pela degradação fotocatalítica utilizando o TiO 2 como catalisador (FUJISHIMA et al, 2008;DEVI, 2011;XIONG et al, 2011;MACHADO et al, 2012;PELAEZ et al, 2012;MAIA et al, 2014).…”

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“…As fontes artificiais podem ser de baixa, média e alta pressão, sendo as mais comumente utilizadas as lâmpadas de vapor de mercúrio, de arco de Xe de Hg-Xe e de luz negra. O tipo de lâmpada a ser escolhida leva em consideração, a economia, sua disponibilidade em ser adquirida e sua configuração que pode ser de forma axial ou no centro do reator de forma vertical (GOGATE; PANDIT, 2004;CHONG et al, 2010;MACHADO et al, 2012).…”

Section: Tipos De Pesticidasunclassified

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Degradação fotocatalítica do inseticida Fipronil: otimização multivariada, identificação dos produtos de degradação e avaliação da toxicidade

Gomes¹

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AGRADECIMENTOSPrimeiramente à Deus pela vida, por sempre me abençoar e dar capacidade, força e disposição para superar todos os obstáculos e conseguir alcançar meus objetivos! Ao meu pai Oswaldo Gomes Sobrinho que sempre estará presente em minha memória sendo meu maior exemplo de dignidade, responsabilidade e coragem. Seus conselhos e broncas foram essenciais para minha formação pessoal.A minha mãe Edna Luiza Gomes, pelo amor, cuidado, carinho e por sempre estar ao meu lado dando todo apoio necessário.A todos meus familiares, irmão e irmãs que sempre me apoiaram a todo momento, especialmente a minha irmã Kerley Gomes da Silva que sempre acreditou no meu potencial, me incentivou, e por ter proporcionado todo suporte que precisei durante esses anos. Ao meu orientador Prof. Dr. Alam Gustavo Trovó pelo apoio e confiança, amizade, dedicação, e principalmente por tudo que me ensinou durante todos esses anos de convivência e por viabilizar o desenvolvimento deste trabalho. A todos os meus amigos integrantes de grupo: Bárbara, Arlene, Valdislaine, Nayara, Vinícius, Jader, Ivo, Cleiseano, Eduardo e Maria Gabriela pelas sugestões, ajuda, amizade, atenção e por tornar esse período mais agradável e proveitoso possível. Aos Profs. Dr. Waldomiro Borges Neto e Dr. Antonio Eduardo da Hora Machado pela parceria e disponibilidade em auxiliar no que necessário. A pesquisadora Dra. Daniela Daniel pela parceria e colaboração nas análises de HPLC-ESI-Q-TOF-MS. Aos professores e membros da banca de qualificação Dr. Sérgio Antônio Lemos de Morais e Dr. Sebastião de Paula Eiras pelas contribuições realizadas no trabalho. À CAPES, pela bolsa concedida, e à FAPEMIG e CNPq pelo suporte financeiro. Aos docentes e funcionários do Instituto de Química que muito contribuíram para minha formação acadêmica, e ao Laboratório Multiusuário do Instituto de Química da Universidade Federal de Uberlândia por fornecer acesso e uso do equipamento HPLC-DAD. A todos aqueles que contribuíram direta ou indiretamente para a concretização desta pesquisa, meus mais sinceros agradecimentos! PDs identificados têm baixa toxicidade em relação a bactéria Vibrio fischeri, sugerindo que a fotocatálise heterogênea pode ser uma boa alternativa para o tratamento de águas residuais contendo FIP e seus PDs, principalmente quando radiação solar é utilizada como fonte de radiação, uma vez que sob esta condição o consumo de energia durante o tratamento pode ser significativamente reduzido.Palavras chave: fotocatálise heterogênea, dióxido de titânio, Vibrio fischeri, pesticidas, metodologia da superfície de resposta, DFT, radiação solar. ABSTRACTIn this work it was evaluated the degradation of the insecticide fipronil (FIP) by heterogeneous photocatalysis induced by TiO 2 -P25. Using chemometric methods (Fatorial Design and Response Surface methodology), it was possible to evaluate the role of interaction between pH of the reaction medium, the reaction time and concentration of TiO 2 , optimizing the conditions for degradation of FIP using artificial radiation. At optimized con...

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