Síntese, caracterização e avaliação das propriedades fotocatalíticas de nanopartículas de Bi2WO6 e Bi2WO6׃ x% Zn+2

• Autor(a) principal: Wilson, Rebecca Roberta Ysraelle Oliveira Verde
• Data de Publicação: 2021
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFRN
• Texto Completo: https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/34332
• topic: Nanopartículas (NPs); Tungstato de Bismuto; Zn+2; Propriedades Fotocatalíticas; Processos Oxidativos Avançados (POAs)

Os materiais nanoestruturados vêm sendo amplamente estudados, não somente pelas novas propriedades e suas possíveis aplicações tecnológicas, mas também pela busca de um melhor entendimento dos aspectos físicos e químicos causados por suas reduzidas dimensões. A aplicação de novas rotas de síntese de materiais nanoestruturados tem levado a obtenção de materiais com características peculiares, que são responsáveis pelo surgimento de novas propriedades e aplicações. Particularmente, os tungstatos têm despertado grande interesse nas últimas décadas, pois tem papel fundamental em tecnologias emergentes para aplicações em setores que vão desde a área ambiental através do desenvolvimento de novos catalisadores, passando pela área energética com o desenvolvimento de materiais com propriedades óticas para aplicação em dispositivos de iluminação no estado sólido. As propriedades físico-químicas dos tungstatos são intimamente dependentes do método de síntese empregado e da morfologia obtida pelas partículas. Neste contexto, este trabalho tem como objetivo realizar a síntese, caracterização e avaliação das propriedades fotocatalíticas de nanopartículas de tungstato de bismuto tanto em sua forma mais simples Bi2WO6 quanto dopado com zinco Bi2WO6׃ x% Zn+2 a 1%, 2%, 4% e 8%. A síntese química utilizada neste trabalho foi o método sonoquímico, em pH 7 por 15 minutos, que se mostrou eficiente na obtenção das nanopartículas. As amostras foram caracterizadas estruturalmente pela técnica de difração de raios X (DRX) e morfologicamente pela técnica de microscopia eletrônica de varredura de emissão de campo (MEV-FEG). As propriedades fotocatalíticas das amostras foram investigadas a partir da degradação dos corantes Azul-de-Metileno (AM) e Rodamina B (RhB) e sua quantificação realizada pela técnica de espectroscopia de UV-visível (UV-Vis). Os resultados de DRX indicaram a formação da fase ortorrômbica do tungstato de bismuto, de acordo com a carta JCPDS N°39-256. Não houve formação de fase secundária, indicando que a dopagem foi bem-sucedida. A análise de UV-vis mostrou que com a dopagem do Zn+2 houve desvio da borda de absorção para região do vermelho. Valores de Egap sofreram pequenas variações devido ao surgimento de defeitos na rede. O MEV-FEG das amostras revelou partículas com morfologias em formatos irregulares, esferoidizados e em bastões. Bi2WO6-(puro) apresentou o melhor desempenho fotocatalítico nos dois corantes testados devido à maior eficiência de separação de cargas fotogeradas pela irradiação (UV). Bi2WO6-(puro) degradou 82% do AM e 57% do RhB e apontou um melhor desempenho na diminuição da concentração do corante AM quando submetido a radiação UV.