Consequences of the calcination on the morphological, structural, optical, and catalytic properties of CuMgFe-layered double hydroxide for photo-fenton degradation

Autor(es)

Serge, Nayara de Melo Costa ; Goncalves, Rosembergue Gabriel Lima ; Lima, Karla Virginia Leite ; Correales, York Estewin Serge ; de Aquino, Joao Mauricio Beghetto Tomaz ; Goncalves, Rogeria Rocha ; Hammer, Peter ; Nogueira, Raquel Fernandes Pupo

• Tipo de documento: Artigo Científico
• Fonte: APPLIED CLAY SCIENCE; v. 268, p. 10-pg., 2025-05-01.

Resumo

This study explored the influence of calcination on Layered Double Hydroxides (LDH) applied as catalyst in Fenton and photo-Fenton processes evaluated during sulfamethoxazole (SMX) degradation. According to the findings, CuMgFe-layered double hydroxide underwent significant structural, optical, and catalytic transformations following thermal treatment at 400 degrees C and 650 degrees C. X-ray Diffraction (XRD) and X-ray Photoelectron Spectroscopy (XPS) analyses showed the formation of pure cuprous delafossites and cupric spinels. The use of the CuMgFe-layered double hydroxide treated at 400 degrees C and CuMgFe-layered double hydroxide treated at 650 degrees C in the Fenton process caused an increase in the solution pH, which subsequently inhibited the degradation of SMX, in contrast to LDH without calcination. CuMgFe-layered double hydroxide treated at 400 degrees C achieved 13 % and 18 % SMX degradation in Fenton and photo-Fenton reaction, while CuMgFe-layered double hydroxide treated at 650 degrees C resulted in 18 % and 29 %, respectively. Compared to LDH without calcination (26 % and 36 %), the lower degradation values of calcined catalysts were found to be significantly influenced by the pH increase of the suspensions (9.0-9.6). Despite the reduced SMX removal, calcined LDH exhibited intriguing structural and optical modifications, suggesting potential applications beyond degradation processes. (AU)

• Processo FAPESP: 18/17517-0 - Hidróxidos duplos lamelares como catalisadores em processo foto-Fenton heterogêneo para a degradação de fármacos presentes em efluente hospitalar
• Beneficiário: Nayara de Melo Costa Serge
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Processo FAPESP: 21/14230-4 - Hidróxidos duplos lamelares à base de ferro como catalisadores multifuncionais na hidrogenação do CO2 a olefinas leves (C2-C4): avaliação do efeito da composição química e porosidade no desempenho catalítico
• Beneficiário: Rosembergue Gabriel Lima Goncalves
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Processo FAPESP: 18/12780-4 - Sistema de tratamento inovador decentralizado e de baixo custo para ótimo gerenciamento de águas residuais urbanas
• Beneficiário: Raquel Fernandes Pupo Nogueira
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Processo FAPESP: 21/08111-2 - Materiais conversores de luz à base de terras raras: marcadores luminescentes, sensores e amplificadores ópticos
• Beneficiário: Hermi Felinto de Brito
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Temático
• Processo FAPESP: 23/07220-8 - Desenvolvimento de Sistemas Hidróxidos Duplos Lamelares/Nanopartículas Cobre-Cisteamina para Aplicações Ambientais: Degradação de Fármacos, Inativação de Patógenos e Sensoriamento
• Beneficiário: Nayara de Melo Costa Serge
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Processo FAPESP: 23/05351-8 - Desenvolvimento de nanopartículas de luminescência persistente de óxido de perovskita dopadas com lantanídeos para bioimagem e marcação de segurança
• Beneficiário: York Estewin Serge Correales
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado