Síntese e caracterização da heterojunção SrMoO4/g-C3N4 preparada via tratamento hidrotérmico: um estudo das propriedades ópticas e fotocatalíticas

• Autor(a) principal: Rosário, Lucas Oliveira do
• Data de Publicação: 2023
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFRN
• Texto Completo: https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/51370
• topic: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA; Química; Fotocatálise; Heteroestruturas; Semicondutores; SrMoO4; g-C3N4

O despejo inapropriado de efluentes orgânicos nos ecossistemas aquáticos tem suscitado a necessidade de novas tecnologias para o tratamento de águas residuais, capazes de reduzir de maneira definitiva a concentração desses compostos do meio ambiente. Nesse cenário, os Processos Oxidativos Avançados baseados em fotocatalisadores semicondutores, como o molibdato de estrôncio (SrMoO4), surge como uma alternativa apropriada para promover a degradação dos poluentes orgânicos em substâncias não tóxicas. Contudo, o SrMoO4 em sua fase pura, normalmente dispõe de propriedades fotocatalíticas pouco vantajosas. Uma estratégia potencialmente eficaz para superar tais limitações é a construção de um fotocatalisador heteroestruturados com o semicondutor polimérico g-C3N4. Dessa forma, partículas de SrMoO4 e heteroestruturas SrMoO4/xg-C3N4 foram sintetizadas via rota de co-precipitação com tratamento hidrotérmico adicional por diferentes períodos de tempo de aquecimento à temperatura fixa de 140 °C. Com o intuito de avaliar a influência de diferentes porcentagens do g-C3N4 na estrutura do SrMoO4 e o efeito sinergético decorrente da interação de interface entre ambos, os pós foram caracterizados estruturalmente por difração de raio X e espectroscopia Raman, em que foi possível constatar a obtenção da fase pura do SrMoO4 e a fase composta do SrMoO4/xg-C3N4. A análise óptica por espectroscopia no ultravioleta visível revelou que o g-C3N4 pode diminuir consideravelmente o gap do SrMoO4, enquanto que o mecanismo de heterojunção estimado para a SrMoO4/g-C3N4 sugere um aumento no tempo de vida útil das cargas fotogeradas. Tais características indicam a possibilidade de obtenção de um material com propriedades fotocatalíticas aprimoradas que, posteriormente, foram constatadas por meio de ensaios fotocatalíticos do azul de metileno sob luz UV e solar, com resultados acima de 74 e 97%, respectivamente. Além disso, as heterojunções apresentaram excelente capacidade de adsorção em meio ao sistema de corante catiônico.