Resumo Materiais cerâmicos do tipo carbeto, como carbeto de molibdênio dopado com níquel, têm promissora atividade de degradação fotocatalítica. A adição de níquel ao carbeto de molibdênio visa aumentar seu rendimento de reação e também suas características. Este trabalho teve por objetivo estudar a atividade fotocatalítica dos materiais Mo2C e Mo2C dopado com 5% e 10% de níquel para a degradação do corante têxtil Maxilon Blue GRL 300. As propriedades estruturais foram caracterizadas por difração de raios X e microscopia eletrônica de varredura. Para a determinação da energia de band gap, foi utilizada espectroscopia de refletância difusa. As amostras dos testes de fotocatálise foram analisadas por espectroscopia UV-visível. O melhor rendimento de reação foi observado para a amostra de carboneto de molibdênio dopado com 5% de níquel em testes fotocatalíticos, atingindo um rendimento em torno de 92% na concentração final da solução de corante.

Abstract Carbide-type ceramic materials such as nickel-doped molybdenum carbide have promising photocatalytic degradation activity. The addition of nickel to the molybdenum carbide aims to increase its reaction yield and also its characteristics. The objective of this paper was to study the photocatalytic activity of Mo2C and 5% and 10% nickel-doped Mo2C materials used for the degradation of the Maxilon Blue GRL 300 textile dye. The structural properties were characterized by X-ray diffraction and scanning electron microscopy. For the determination of band gap energy, diffuse reflectance spectroscopy was used. The samples of the photocatalysis tests were analyzed by UV-visible spectroscopy. The best reaction yield was observed for the 5% nickel-doped molybdenum carbide sample in photocatalytic tests, reaching a yield of around 92% in the final concentration of the dye solution.

Resumo O estudo da produção da mistura de óxido de terra rara (RE2O3) de xenotima via hidrometalurgia foi realizado para avaliar o significado dos efeitos de três fatores: temperatura de fusão (A), proporção de NaOH/xenotima (B) e tempo (C) para a primeira fase de estudo de fusão alcalina usando um planejamento fatorial completo 2³. Além disso, foram estudados sete fatores, incluindo a proporção líquido/sólido (LS), inerte (I1), excesso de HNO3 (EA), temperatura (TL), inerte (I2), tempo (HL) e inerte (I3) para a segunda e terceira etapas, que foram lixiviação do ácido oxálico e precipitação, usando o planejamento experimental Plackett-Burman (PBD). Fatores de otimização para os efeitos de significância foram realizados utilizando parcelas de interações, análise de variância (ANOVA), gráficos de Pareto, gráficos de superfície, análise do teste t de Student e o teste F. Um modelo de regressão foi sugerido e satisfatoriamente ajustado para os dados experimentais do processo de fusão alcalina, revelando um coeficiente elevado de determinação (R2=0,92) a um valor F calculado bem acima do valor F tabulado, a um nível de confiança de 95%. O RE2O3 foi caracterizado por análise química, difração de raios X, microscopia eletrônica de varredura e área de superfície específica. Este processo resultou em um material com propriedades físicas e químicas idênticas aos compostos isolados de terras raras e pode ser usado como um aditivo de sinterização alternativo em cerâmicas avançadas e indicou que o custo de produção final de RE2O3 pode ser menor em comparação com Y2O3 comercial.

Abstract The study of the production of the mixed rare earth oxide (RE2O3) from xenotime via hydrometallurgy was performed to evaluate the significance of the effects of three factors including the melting temperature (A), the ratio of NaOH/xenotime (B), and time (C) for the first stage of alkaline fusion by using full 2³ factorial design. Also, seven factors were studied including liquid/solid ratio (LS), inert (I1), excess HNO3 (EA), temperature (TL), inert (I2), time (HL), and inert (I3) for the second and third steps, which were the oxalic acid leaching and precipitation, using Plackett-Burman design (PBD). Optimizing factors for significance were performed using plots of interactions, analysis of variance (ANOVA), Pareto charts, surface charts, analysis of Student’s t-test and F test. A regression model was suggested and satisfactorily adjusted for the experimental data of the process of alkaline fusion, revealing an elevated coefficient of determination (R2=0.92) to a Fcalculated value well above the Ftabulated value, at a 95% confidence level. The RE2O3 was characterized by chemical analysis, X-ray diffraction, scanning electron microscopy, and specific surface area. This process resulted in a material with identical physical and chemical properties to the isolated compounds of rare earths and can be used as an alternative sintering additive in advanced ceramics, and indicated that the cost of final production of RE2O3 can be lower compared to commercial Y2O3.