Semiconductor-assisted photocatalytic degradation of reactive dyes in aqueous solution

Gouvêa, Carlos Alberto Klimeck; Wypych, Fernando; Moraes, Sandra Gomes de; Durán, Nélson; Nagata, Noemi; Peralta‐Zamora, Patricio

doi:10.1016/s0045-6535(99)00313-6

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“…When used alone SYTO 9 labels both live and dead bacteria green, in contrast propidium iodide penetrates those cells with compromised cell membranes. The staining method has been used extensively as a viability indicator [33][34][35][36][37][38][39][40]. The stain mixture ratio used in the majority of experiments was 75 : 25, SYTO 9: propidium iodide rather than the recommended 1 : 1 ratio, this was due to the red fluorescence being too prominent.…”

Section: In Situ Viability Staining and Imagingmentioning

confidence: 99%

ZnO films grown by pulsed-laser deposition on soda lime glass substrates for the ultraviolet inactivation of Staphylococcus epidermidis biofilms

Mosnier

O’Haire

McGlynn

et al. 2009

Science and Technology of Advanced Materials

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We found that a ZnO film of 2 µm thickness which was laser-deposited at room temperature onto a plain soda lime glass substrate, exhibits notable antibacterial activity against a biofilm of Staphylococcus epidermidis when back-illuminated by a UVA light source with a peak emission wavelength of about 365 nm. X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), atomic force microscopy (AFM), UV-visible absorption spectroscopy, Raman spectroscopy and x-ray photoemission spectroscopy (XPS) were used to characterize the ZnO films before and after the interactions with the biofilm and the ultraviolet light, respectively. The as-deposited film was highly textured with the wurtzite (0002) in-plane orientation (c-axis perpendicular to ZnO surface) and had a surface rms roughness of 49.7 nm. In the as-deposited film, the Zn to O ratio was 1 to 0.95. After the UV and biofilm treatments, the ZnO film surface had become rougher (rms roughness 68.1 nm) and presented uniform micron-sized pitting randomly distributed, while the zinc to oxygen ratio had become 1 to 2.2. In this case, both the UV-visible and Raman spectra pointed to degradation of the structural quality of the material. On the strength of these data, we propose a model for the mediation of the bactericidal activity in which the photogeneration of highly oxidizing species and the presence of active surface defect sites both play an important role. This study is of particular interest for the acute problem of disinfection of pathogenic biofilms which form on medical device/implant surfaces.

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Section: In Situ Viability Staining and Imagingmentioning

confidence: 99%

ZnO films grown by pulsed-laser deposition on soda lime glass substrates for the ultraviolet inactivation of Staphylococcus epidermidis biofilms

Mosnier

O’Haire

McGlynn

et al. 2009

Science and Technology of Advanced Materials

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“…Dentre os estudos com semicondutores, o mais investigado é o com dióxido de titânio (TiO 2 ) devido às seguintes características: alta reatividade fotoquímica, baixo custo, estabilidade em sistemas aquosos e baixa toxidade ambiental [18][19][20][21][22][23][24] . Konstantinou e Albanis 25 revisaram a degradação fotocatalítica de corantes azo contendo diferentes funcionalidades, utilizando TiO 2 em solução aquosa e sob radiação ultravioleta.…”

Section: Oxidação Fotocatalíticaunclassified

Avaliação dos tratamentos eletroquímico e fotoeletroquímico na degradação de corantes têxteis

Catanho¹,

Malpass²,

Motheo³

2006

Quím. Nova

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Orange 3R and Remazol Golden Yellow RNL) using electrochemical and photoelectrochemical methods. In both methods, electrolysis experiments were performed at a current density of 50 mA cm -2 in an aqueous solution of each dye (30 mg L -1 ), using a photoelectrochemical flow-cell. For all the dyes studied, the photoelectrochemical method was demonstrated to be more efficient than the electrochemical one. Photoelectrochemical oxidation resulted in complete decoloration after 90 min of electrolysis and total organic carbon (TOC) removal reached up to 36%. It was observed that the dyes presenting chromophores at higher wavelengths are removed the quickest, which indicates that photosensitised (photoassisted) oxidation occurs. The level of color was reduced to levels below the standards presented in the literature, which indicates the viability of the photoelectrochemical process as part of the treatment of textile effluents.Keywords: azo dye; reactive dye; DSA. INTRODUÇÃOOs resíduos de indústrias têxteis possuem como característica uma intensa coloração a qual, em ambientes aquáticos, pode causar uma interferência nos processos de fotossíntese. Além disso, certas classes de corantes, assim como seus subprodutos, podem ser carcinogênicos e/ou mutagênicos 1 . Estudos 2 indicam que a poluição colorida de cursos d'água começa a ser observável a concentrações acima de 1 mg L -1 . Além disso, resíduos da indústria têxtil podem conter metais pesados em níveis acima dos permitidos pelas leis ambientais 3 .A produção mundial de corantes e pigmentos é estimada entre 750.000 e 800.000 t/ano 2,3 sendo que cerca de 26.500 t/ano são consumidas no Brasil 1 . Desta quantidade, aproximadamente 12% dos corantes orgânicos são perdidos durante as etapas de produção e processamento 1 . Esta perda é relativamente pequena comparada com outros poluentes, como pesticidas, solventes e detergentes 1 ; porém, é importante enfatizar que a aplicação destes materiais geralmente envolve diluição, gerando um grande volume de efluente líquido.A classificação dos corantes pode ser pelo tipo de fibra, tais como corantes para nylon, algodão, poliéster, etc.; pelos métodos de aplicação no substrato, ou seja, pela maneira que eles são fixados à fibra têxtil (corantes diretos, reativos, à cuba, etc.), e de acordo com a sua estrutura química, como por ex.: azo, antraquinona, indigóides, etc.) 4-7 . Cerca de 60% dos corantes utilizados em indústrias têxteis são corantes azos, que se caracterizam pelo grupo -N=N-ligados a sistemas aromáticos 1 , sendo que a função azo inclui os principais tipos de corantes reativos. Os corantes reativos contêm um grupo eletrofílico (reativo) capaz de formar ligação covalente com grupos hidroxila das fibras celulósicas, com grupos amino, hidroxila e tióis das fibras protéicas e também com grupos amino das poliamidas. Devido às grandes quantidades de corantes que não são fixados às fibras e são liberados no processamento têxtil, é importante que seja estudada a degradação destes corantes em condições (de pH, condutividade, etc....

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“…Essa última poderá catalisar reações de fotólise da água ou fotodegradação de moléculas contaminantes de águas, procedimento que poderá ser adotado em processos de remediação de efluentes. Processos semelhantes são utilizados como semicondutores tradicionais como TiO 2 e ZnO 80,81 . Recentemente reportou-se a síntese 26,79 e utilização de nanopartículas de dissulfeto de molibdênio na fotooxidação de moléculas orgânicas 79 .…”

Section: Outras Aplicaçõesunclassified

Dissulfeto de molibdênio, um material multifuncional e surpreendente

Wypych

2002

Quím. Nova

Self Cite

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Recebido em 6/10/00; aceito em 4/4/01 MOLYBDENUM DISULFIDE, A MULTIFUNCTIONAL AND REMARKABLE MATERIAL. The aim of this work is to review the chemical and physical properties of layered molybdenum disulfide. The three polymorphic/polytypic modifications of the compound were found, the polytypes 2H (molybdenite) and 3R are semiconductors while the polymorph 1T is an electronic conductor. 2H-MoS 2 has several important industrial applications as hydrotreatment catalysts, energy storage devices, solar cells, solid lubricants, among others. When intercalated, the 2H phase changes to a distorted 1T phase, producing unstable intercalation compounds that can be exfoliated in solution, producing single layers and consequently nanocomposites. The direct synthesis of the 1T phase produces stable intercalation compounds. Recently molybdenum disulfide was prepared as nanotubes and fulerenelike structures that bring new insights in the investigation of this important material.Keywords: molybdenum disulfide; intercalation; layered materials. INTRODUÇÃOO dissulfeto de molibdênio pertence a uma classe de materiais conhecidos como compostos lamelares e ocorre em três modificações polimórficas/politípicas 1,2 . A fase mais comum (2H) ocorre na natureza na forma de molibdenita. Nas modificações 2H e 3R, áto-mos de molibdênio estão ligados covalentemente à átomos de enxofre numa geometria trigonal prismática regular (Figura 1). Os prismas trigonais estão ligados entre si pelas arestas, produzindo unidades bidimensionais conhecidas como lamelas. Essas lamelas que, estão conectadas por forças fracas do tipo Van der Waals, podem se ordenar de maneira diferente originando os dois politipos. Na fase 1T a forma ondulada se deve à distorção da esfera de coordenação octaédrica do centro metálico 2 . A forma do politipo 1T não distorcida está representada na Figura 1. Figura 1. Representação esquemática das estrutura das fases 2H, 3R e 1T (não distorcida), do dissulfeto de molibdênio.As propriedades dos politipos são diferentes. A fase 1T é condutora 2 enquanto que as fases 2H e 3R são diamagnéticas e semicondutoras 3. Além das três formas conhecidas de hábito cristalino, o dissulfeto de molibdênio se apresenta na forma amorfa 4,5 , como nanotubos 6,7 e esferas de dimensões nanoscópicas 7,8 semelhantes as estruturas dos fulerenos.As aplicações do dissulfeto de molibdênio vão desde baterias no estado sólido que utilizam meio não aquoso e íons lítio intercaláveis [9][10][11] , células solares 12 , como lubrificantes sólidos 13 , catalisadores [14][15][16][17][18] , onde desempenha um papel de importância fundamental, além de outras.Um dos processos de síntese do dissulfeto de molibdênio nas fases polimórficas 2H e 3R é a reação térmica direta entre o molibdênio metálico e enxofre elementar em ampolas de quartzo. Quando cristais grandes forem necessários utiliza-se o método de transporte de vapor químico com um halogeneto como o iodo como agente transportante 19 (Eq.1).Mo + 2 S ® MoS 2 + 2 I 2 « MoI 4 + S 2Nesse procedimento, quantidades estequ...

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Semiconductor-assisted photocatalytic degradation of reactive dyes in aqueous solution

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ZnO films grown by pulsed-laser deposition on soda lime glass substrates for the ultraviolet inactivation of Staphylococcus epidermidis biofilms

ZnO films grown by pulsed-laser deposition on soda lime glass substrates for the ultraviolet inactivation of Staphylococcus epidermidis biofilms

Avaliação dos tratamentos eletroquímico e fotoeletroquímico na degradação de corantes têxteis

Dissulfeto de molibdênio, um material multifuncional e surpreendente

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