Síntese de Hidróxido de Índio (III) substituído parcialmente por Zn+2 com propriedades fotocatalíticas e Ag+ com propriedades bactericidas

• Autor(a) principal: Tavares, Mara Tatiane de Souza
• Data de Publicação: 2016
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFRN
• Texto Completo: https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/22682
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA; Hidróxido de índio (III); Zinco; Prata; Atividade fotocatalítica; Atividade bactericida; Micro-ondas

Atualmente vem sendo investigada uma nova classe de materiais inorgânicos que surgem como uma opção promissora com alto desempenho em diferentes aplicações, tais como fotocatalíticas e bactericidas. O Hidróxido de Índio (III) é um semicondutor que apresenta bom desempenho em propriedades óticas e têm gerado intensas investigações para compreensão de novas aplicações. A dopagem de semicondutores com diferentes elementos é conhecida por afetar grandemente muitas das suas propriedades básicas. Para obter as propriedades desejadas, atualmente muitos pesquisadores estudam síntese de semicondutores puros e dopados, em uma grande variedade de materiais. Neste trabalho, estruturas cristalinas de hidróxido de índio puro e dopado com íons de zinco e íons de prata foram sintetizadas pelo método hidrotérmico assistido por micro-ondas (HM) utilizando patamar de tratamento hidrotérmico de 30 minutos. As amostras foram caracterizadas por difração de raios-X (DRX), microscopia eletrônica de varredura com emissão de campo (MEV-FEG), fotoluminescência (FL) e espectroscopia UV-visível (UV-vis). Para verificar a aplicabilidade foram realizados nas amostras de In1-x(OH)3Znx teste fotocatalítico e nas amostras de In1-x(OH)3Agx teste bactericida. Os resultados de difração de raios-X confirmaram a formação da fase cúbica de In(OH)3, mesmo com o teor máximo de dopantes (0,04 de Zn+2 e 0,04 de Ag+). Imagens de MEV mostraram que as amostras de In(OH)3 puro exibe morfologia na forma de cubos com diferentes tamanhos de partículas, já nas amostras dopadas com íons de Zn+2 e Ag+ houve alterações significativas na morfologia apresentando compostos agregadas com diferentes tamanhos de partículas. Os espectros de fotoluminescência apresentaram diminuição na intensidade com o aumento da concentração de íons de Zn+2 na matriz hospedeira, já as amostras dopadas com 0,02 e 0,04 de íons de Ag+ apresentam um desvio para o vermelho. Os espectros de reflectância de UV-vis indicaram que a dopagem com íons de Zn+2 e Ag+ causaram uma diminuição na banda de gap com o aumento da dopagem de 0 para 0,04 de Zn+2/Ag+. No teste fotocatalítico das amostras de In1-x(OH)3Znx (x=0,04) o corante rodamina B (RhB) degradou em apenas 16 minutos sob irradiação UV. As amostras do In(OH)3 puro degradaram o corante após 30 minutos sob irradiação UV. Estes resultados indicaram que, mesmo sem qualquer dopagem, a eficiência desse semicondutor na fotodegradação do rodamina B (RhB) é alta. A atividade bactericida das amostra de In1-x(OH)3Agx foi avaliada utilizando bactérias Gram negativa (Escherichia coli) e bactérias Gram positivas (Staphylococcus aureus). A presença de uma zona de inibição indica claramente o efeito antibacteriano das amostras dopadas com Ag+ para ambos os tipos de bactérias (E. coli e S. aureus), enquanto as amostras de In(OH)3 puro não apresentam qualquer efeito antibacteriano.