Efeitos estruturais e suas influências nas propriedades fotocatalíticas se SnO2 sintetizado pelo método dos precursores poliméricos

• Autor(a) principal: Nascimento, Jéssica Luisa Alves do
• Data de Publicação: 2021
• 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/3825
• topic: Óxido de estanho; Estrutura rutilo; Fotocatálise; Corantes; CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA

O dióxido de estanho, SnO2, puro e dopado, tem sido amplamente investigado e utilizado em diversas aplicações, tais como: sensor de gases, célula fotovoltaicas, diodo emissores de luz, fotocatalisador heterogêneo para remediação ambiental, entre outros. Assim, este trabalho teve como objetivo avaliar a influência de parâmetros estruturais do SnO2 no processo de descoloração e degradação de corantes aniônico e catiônico. As amostras de óxido foram obtidas pelo método dos precursores polimérico, cristalizadas a 700°C por diferentes tempos de calcinação (2, 4 e 6 horas), e caracterizados por difração de raios-X (DRX), espectroscopias Raman e de absorção na região do infravermelho (IV) e ultravioleta-visível (UV-vis). A eficiência fotocatalítica do SnO2 foi avaliada na degradação do corante catiônico, corantes violeta cristal (VC), e aniônico, o alaranjado G (AG), utilizando um reator fotoquímico equipado com uma lâmpada UVC 30 W (λ = 254 nm ≈ 4,9 eV), variando a massa do catalisador (0,1 a 0,5 g) e concentrações dos corantes (5 ppm a 20 ppm). Os resultados estruturais por DRX das amostras de SnO2 confirmaram a formação de fase cristalina tetragonal do tipo rutilo (grupo espacial P42/mnm). Os cálculos de largura a meia altura (FWHM) e tamanho médio de cristalito (TC) realizados a partir dos padrões de DRX das amostras mostraram uma diminuição da FWHM e aumento do TC em função do aumento do tempo de calcinação dos materiais, indicando uma maior organização estrutural a longo alcance para as amostras tratadas em maior tempo. Os espectros Raman de todas as amostras confirmaram a presença dos modos vibracionais e modos acústicos translacionais e longitudinais presentes no SnO2, também foi observado que o aumento do tempo de calcinação do SnO2 diminui os valores de FWHM em relação aos modos clássicos A1g e B2g, sugerindo maior grau de simetria no ambiente dos octaedros distorcidos. Em relação às propriedades fotocatalíticas dos materiais, a amostra tratada a 700 °C por 2 horas apresentou melhor resultado com máxima eficiência de 91,27% na descoloração do VC e 65,13% na descoloração do AG após 6 h de exposição à luz UVC. Adicionalmente, foi estudado a influência da massa de catalisador e concentração dos corantes, verificou-se que o melhor resultado foi de 0,1 g e 0,5 g de catalisador para os corantes VC e AG, respectivamente. Quanto a concentração de corante o aumento promoveu uma diminuição da eficiência fotocatalítica, o que pode está relacionado com a dificuldade de interação da luz com o catalisador devido ao excesso de corante no meio reacional.