Estudo da síntese do óxido de zinco e seu uso como fotocatalisador na decomposição da rodamina B

• Autor(a) principal: Feltrin, Carlos Willian
• Data de Publicação: 2018
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10183/202378
• topic: Fotocatálise; Rodamina B; Xps; Zinco

Este trabalho apresenta um estudo experimental sistemático sobre a influência de diferentes hidróxidos de metais alcalinos (LiOH, NaOH e KOH) e de dois sais precursores de zinco (Zn(NO3)2.6H2O e Zn(CH3COO)2.2H2O)) na síntese do óxido de zinco (ZnO) em meio aquoso realizada a 100 0C. As propriedades eletrônicas e estruturais do ZnO foram investigadas utilizando as técnicas de Espectroscopia de Refletância Difusa (DRS), Difração de Raios X (DRX), Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) e Espectroscopia de Fotoelétrons Excitados por Raios X (XPS). Os experimentos de DRX mostraram que ZnO de estrutura hexagonal foi obtido em todas as sínteses realizadas. A morfologia do ZnO depende dos sais precursores e das razões molares. Os experimentos de DRS permitiram obter o valor do band-gap de ZnO que variou entre 3,2 e 3,3 eV. O valor da energia de Urbach foi estimado para as diferentes amostras de ZnO e os valores obtidos estão dentro da faixa (0,01753 ± 7% a 0,04645 ± 6%). As variações observadas entre os valores foram associadas a defeitos estruturais na rede do ZnO. Os experimentos de XPS permitiram estudar os átomos da superfície do ZnO. Resultados do nível 2p do Zn permitiram caracterizar um único ambiente químico para o zinco que está presente em ligações Zn-O e os resultados do nível 1s do O permitiram determinar três ambientes químicos diferentes para o oxigênio: O-Zn, O-Ovac e H – O. As diferentes amostras de ZnO foram testadas como fotocatalisadores frente a degradação do corante rodamina B em meio aquoso. Concluiuse que a atividade fotocatalítica é fortemente relacionada com as propriedades de superfície do ZnO e dos defeitos na rede do ZnO. De um modo geral, o aumento na densidade de defeitos causa decréscimo na atividade fotocatalítica.