Efeito da substituição do cátion A (A= Ca, Sr, Ba) em ASnO3 e do cátion B (B= Sn, Zr) em Ba(B1-XB’X)O3 na descoloração do corante verde de malaquita

• Autor(a) principal: Leite, Gilvan Ferreira
• Data de Publicação: 2019
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UEPB
• Texto Completo: http://tede.bc.uepb.edu.br/jspui/handle/tede/4288
• topic: Fotocatálise heterogênea; Efluentes têxteis; Tratamento de efluentes; Verde de malaquita - corante; CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA

As indústrias têxteis têm contribuído diretamente para a contaminação do meio ambiente, principalmente devido ao descarte dos efluentes que são gerados no processo de tingimento das fibras. A contaminação de águas por efluentes têxteis acarreta poluição visual. Além disso, muitos corantes ou seus subprodutos apresentam-se carcinogênicos e/ou mutagênicos para a biodiversidade aquática. O tratamento de efluentes contaminados pode ocorrer por processos físicos, biológicos ou químicos. Dentre os processos químicos, pode-se destacar a fotocatálise heterogênea, onde óxidos metálicos mistos de fórmula geral ABO3, chamados de perovskita, tem atuado nestes processos como fotocatalisadores. Neste contexto, o presente trabalho teve como objetivo síntese e caracterização de óxidos puros e modificados a base de ASnO3 (A= Ca, Sr e Ba) e BaZrxSn1-xO3 (x= 0; 0,5 e 1) visando avaliar a capacidade fotocatalítica destes materiais na descoloração do corante verde de malaquita. Realizou-se a síntese e a caracterização estrutural de estanatos de metal-alcalino e zirconatos substituídos pelo método dos precursores poliméricos. Os óxidos sintetizados foram caracterizados por Difração de Raio-X, Espectroscopia de Infravermelho, Espectroscopia Raman e Espectroscopia de Absorção na Região do UV-Visível. As perovskitas a base de CaSnO3, SrSnO3, BaSnO3, BaZr0.5Sn0.5O3 e BaZrO3 foram obtidas com êxito pelo método dos precursores poliméricos, confirmado através dos padrões de DRX. Foi observado um deslocamento para valores de menores de teta para as amostras contendo maior raio iônico no sítio A (Ca=100 pm ; Sr=118 pm; Ba=135 pm) e maior quantidade de Zr^4+ no sítio B das estruturas. O infravermelho apresentou bandas referentes a presença de carbonatos. Os espectros Raman destes materiais apresentaram maior grau de simetria na região do formador de rede e menor grau de simetria na região do modificador de rede, em função da ocupação simultanea dos cátions Zr^4+ e Sn^4+ no sistema cristalino da perovskita modificada. A partir dos espectros de absorção na região do UV-Vis foram calculados pelo método de TAUC osvalores de band gap que variaram de 3.25 a 5.01 eV, devido ao aumento do raio iônico (cátion A) e da quantidade de Zr^4+(cátion B) modificando as estruturas de banda dos materiais. Todas as amostras (ASnO3 e BaZrxSn1-xO3) apresentaram excelentes performance na descoloração do corante verde de malaquita. O BaSnO3 praticamente não alterou sua eficiência com a variação de concentração do corante e o BaZr0.5Sn0.5O3 obteve melhor resultado em um menor tempo 77,55% (5 ppm) e 75,62%(15 ppm) em 2h, as distorções causadas no sítio B tiveram um efeito positivo na fotocatálise, assim como o aumento do raio iônico do cátion A, mesmo triplicando a concentração do corante eles praticamente mantiveram a performance.