Dissertação
Influência de adições de grafeno e nanocompósitos Cds-diatomita nas propriedades autolimpantes de argamassa para rejuntamento
Influence of CdS-diatomite nanocomposite and graphene additions on self-cleaning mortarsisis
Registro en:
PRUDENTE, Isis Nayra Rolemberg. Influência de adições de grafeno e nanocompósitos Cds-diatomita nas propriedades autolimpantes de argamassa para rejuntamento. 2019. 108 f. Dissertação (Mestrado em Ciência e Engenharia de Materiais) – Universidade Federal de Sergipe, São Cristóvão, SE, 2020.
Autor
Prudente, Isis Nayra Rolemberg
Institución
Resumen
The evaluation of the functionality of graphene and CdS/diatomite nanocomposite as
mortar additives for self-cleaning properties was carried out with the preparation of
mixtures of a nanocomposite of cadmium sulphide (CdS) anchored in diatomite and
graphene nanoplates in 1.5% and 2.5% of graphene by weight of nanocomposite. The
self-cleaning mortars were prepared by adding graphene, the CdS nanocomposites and
the CdS/graphene mixtures in a commercial cementitious joint mortar, with the main goal
of promoting microalgae inhibition. Starting materials and mortars were characterized by
X-ray diffraction, Raman, infrared and diffuse reflectance UV-vis spectroscopies. The
photocatalytic activity was evaluated from methylene blue dye degradation assays in the
presence and absence of UV-A radiation, as well as tests of chlorophyll degradation of a
biofilm composed of Chlorella vulgaris and Scenedesmus sp., and its growth inhibition.
The results indicate that the modified mortars with CdS/graphene mixtures obtained the
best photocatalytic responses, degrading approximately 18% of the dye in six hours of
testing, approximately 8% more than those mortars modified with the pure CdS
nanocomposite. Regarding the biofilm degradation and its inhibition, the pure graphene
modified mortar was the most efficient. In chlorophyll degradation tests on biofilms, this
sample is presented the whitest gray level. The microalgae growth inhibition test showed
that the sample modified only with graphene had, on average, 2.5% micoalgae coverage
by the end of 8 weeks of testing, while the control sample presented an average 87% of
algae coverage. This result was pointed out in the chlorophyll degradation test, in which
RG sample presented the whitest gray level, therefore, it was the most efficient in the
biofilm degradation. Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES Financiadora de Estudos e Projetos - Finep Fundação de Apoio a Pesquisa e à Inovação Tecnológica do Estado de Sergipe - FAPITEC/SE A avaliação da funcionalidade do grafeno e do nanocompósito de CdS-diatomita para
autolimpeza de argamassas de rejuntamento foi realizada com a preparação de misturas
de um nanocompósito de sulfeto de cádmio (CdS) ancorado em diatomita e nanoplacas
de grafeno, em concentrações 1,5% e 2,5% de grafeno em peso do nanocompósito. As
argamassas autolimpantes foram obtidas pela adição das misturas e seus precursores em
uma argamassa comercial de rejuntamento visando principalmente a inibição do
crescimento de microalgas. Os materiais de partida e argamassas foram caracterizados
por difração de raio X, espectroscopias Raman, infravermelho e UV-vis por reflectância
difusa. A atividade fotocatalítica foi avaliada a partir de ensaios de degradação do corante
azul de metileno na presença e na ausência de radiação UV-A, bem como a capacidade
desses materiais em degradar a clorofila de um biofilme formado pelas algas Chlorella
vulgaris e Scenedesmus sp. e inibir o crescimento desses organismos. Os resultados
apontam que as argamassas modificadas com as misturas do nanocompósito de CdS e
grafeno obtiveram as melhores respostas fotocatalíticas, degradando aproximadamente
18% do corante em seis horas de ensaio, com uma média de 8% a mais que os rejuntes
modificados apenas com o nanocompósito de sulfeto de cádmio. O teste de inibição do
crescimento das microalgas mostrou que as amostras contendo apenas grafeno
apresentaram, em média, 2,5% de cobertura pelo biofilme ao fim de 8 semanas de ensaio,
enquanto as demais composições apresentou média superior a 87%. Esse resultado foi
evidenciado nos testes de degradação de clorofila dos biofilmes, onde essas amostras
apresentaram filmes com nível de cinza mais próximos do branco, portanto, sendo mais
eficiente na degradação do biofilme de algas. São Cristóvão, SE