Síntese e caracterização de β-ZnMoO4:xNd3+ obtidos pelo método hidrotérmico convencional

• Autor(a) principal: Nicácio, Tanara Caroline Nunes
• Data de Publicação: 2022
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFRN
• Texto Completo: https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/46313
• topic: Molibdato de zinco; Neodímio; Hidrotérmico convencional; Zinc molybdate; Neodymium and conventional hydrothermal

Os materiais cerâmicos avançados são investigados intensivamente para aplicações em diversos setores industriais; dentre esses materiais, pode-se citar os óxidos ternários. Os molibdatos fazem parte desta classe de cerâmicas avançadas, com fórmula química MMoOx (M = Zn, Ca, Mg, Sr), têm grande importância devido suas várias aplicações como fotocatalisadores, eletrodos, materiais luminescentes e detectores de cintilação. O molibdato de zinco tem atraído significativa atenção por ser atóxico e exibir excelente desempenho óptico e elétrico. Especificamente, as propriedades fotoluminescentes e fotocatalíticas são potencializadas pela adição de elementos de terras raras (TR) na matriz de ZnMoO4. Nesse sentido, o presente trabalho relata e compara a atividade fotocatalítica do ZnMoO4 dopado com diferentes porcentagens de neodímio (Zn1- xMoO4:xNd3+ com x = 0, 0,11, 0,22 e 0,33 mol %) para remoção do corante azul de metileno da água. Os catalisadores foram sintetizados por síntese hidrotérmica convencional na temperatura de 140ºC por 8 horas. As propriedades ópticas também foram investigadas a fim de relacionar com a propriedades fotocatalíticas. O método hidrotérmico empregado neste trabalho mostrou-se eficiente para a obtenção das partículas de ZnMoO4. Os padrões de DRX juntamente com o refinamento estrutural, mostraram a formação da fase β-ZnMoO4 para todas as amostras, que corresponde a estrutura cristalina monoclínica do tipo wolframita. Não houve formação de fase secundária, indicando que a dopagem ocorreu com sucesso. As micrografias do MEV-FEG demonstraram uma evolução da morfologia das partículas em conformidade com o aumento da quantidade do dopante (Nd3+), tendo formatos irregulares do tipo placa. A energia de gap dos Zn1-xMoO4:xNd3+ variou entre 3,18 eV à 3,14 eV. Os resultados de fotoluminescência demonstraram que a amostra β-ZnMoO4:xNd3+ com X = 0,33 apresentou a maior intensidade fotoluminescente. Quanto à atividade fotocatalítica após o reuso em três ciclos, o catalisador mostrou-se eficiente, chegando a 98,8% de degradação do corante, tornando o processo de fotodegradação muito favorável para aplicação em águas residuais.