SrTiO3@Nb2O5 produzido por síntese solvotérmica assistida por micro-ondas para degradação de corantes têxteis

• Autor(a) principal: Riemke, Fábio Calcagno
• Data de Publicação: 2021
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFPel - Guaiaca
• Texto Completo: http://guaiaca.ufpel.edu.br/handle/prefix/8058
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA; Ciência e engenharia de materiais; Oxido de nióbio; Nanotecnologia; Fotocatálise heterogênea; Niobium oxide; Nanotechnology; Heterogeneous photocatalysis

A indústria têxtil representa um importante seguimento da economia que além de empregar uma grande massa de trabalhadores desenvolve produtos de grande importância no cotidiano da sociedade. Dessa maneira, torna-se evidente que tamanha produção possa trazer consigo impactos profundos ao meio ambiente. Por exemplo, para a produção de 1kg de tecido fazem-se necessários mais de 100 L de água. Das diversas técnicas capazes de desativar os grupos cromóforos presentes nos corantes têxteis a fotocatálise destaca-se pela alta capacidade de quebra das moléculas da água gerando radicais altamente oxidativos (como os íons OH) capazes de descolorirem rapidamente os corantes dispersos nesse meio. Neste trabalho foram estudadas as características do semicondutor SrTiO3@Nb2O5, uma heterojunção entre dois importantes óxidos cerâmicos, que embora ordenados em grupos cristalográficos bem distintos apresentam parâmetros de rede compatíveis em pelo menos 1 plano cristalográfico. A síntese do sistema SrTiO3@Nb2O5 foi realizada através do método síntese solvotérmica assistida por micro-ondas, em que uma solução composta por nano partículas de SrTiO3 e precursores necessários para a formação de Nb2O5 foi aquecida a uma taxa de 5 C.min1 até atingir a temperatura de 130 C, permanecendo nessa isoterma por 30 minutos. A imagens de Micoscopia eletrônica de Varredura evidenciaram particulados bastantes geométricos, compatíveis com os esperados para amostras puras de Nb2O5, com a presença de granulados esféricos de SrTiO3 em sua superfície. A difratometria de raios x para o sistema SrTiO3@Nb2O5 apresentou ordenamentos de fases, tanto nanocristalino, quanto cristalinos em que houve formação da fase monoclínica H-Nb2O5 que via de regra somente é estruturada por processos de tratamento térmico em temperaturas na faixa de 1.100 C após o processo de síntese; a microscopia de transmissão para sistema corroborou os resultados apresentados pelo difratograma de raios x evidenciando a alta compatibilidade entre esses dois óxidos cerâmicos. O ensaio fotocatalítico do sistema SrTiO3@Nb2O5 quando comparado ao realizado para o semicondutor SrTiO3 demonstrou uma maior capacidade de degradação do corante Rodamina B; demonstrando, assim, que a utilização do sistema de óxidos cerâmicos pode contribuir muito para a performance de processos oxidativos em meio aquoso.