Avaliação do emprego de heterojunções CuFe2O4/TiO2 na reação de degradação fotocatalítica do corante amarelo reativo BF-4G

• Autor(a) principal: Lazzaroto, Paulo Henrique
• Data de Publicação: 2021
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
• Texto Completo: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/28712
• topic: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA; Dióxido de titânio; Catálise heterogênea; Fotoquímica; Titanium dioxide; Heterogeneous catalyses; Photochemistry

O presente trabalho visou a síntese de heterojunções magnéticas CuFe2O4/TiO2 com diferentes proporções mássicas CuFe2O4:TiO2 por meio do método dos precursores poliméricos com o intuito de investigar a sua eficiência na reação de degradação fotocatalítica do corante têxtil amarelo reativo BF-4G. O TiO2 é um material clássico da fotocatálise heterogênea, mas seu uso ainda encontra limitações nos dias atuais, como a sua difícil remoção do meio reacional e também sua ineficácia em ser ativado por radiação visível. Visando contornar essas deficiência, esse estudo promoveu seu contato íntimo com nanopartículas magnéticas de ferrita de cobre na forma de heterojunções CuFe2O4/TiO2. Para a amostra de ferrita de cobre, foram determinadas três fases (ferrita, hematita e óxido cúprico), já para o TiO2, foram obtidos dois dos seus polimorfos (anatase e rutilo). Todas as heterojunções, por sua vez, apresentaram as cinco fases cristalinas em sua composição. Destaca-se que a associação do TiO2 com a ferrita estabilizou a fase anatase, dificultando sua transição para rutilo. Além do mais, o aumento do teor de ferrita nas heterojunções diminuiu o tamanho de cristalito dos polimorfos do TiO2, o que pode explicar ao menos parcialmente a melhoria da atividade fotocatalítica. A amostra que obteve destaque na reação de degradação fotocatalítica do corante foi a heterojunção com maior teor de ferrita (proporção mássica CuFe2O4:TiO2 igual a 2:1), eliminando completamente o corante após 60 min de adsorção seguidos por 90 min de tratamento fotocatalítico sob radiação ultravioleta, na presença de peróxido de hidrogênio. A amostra manteve a atividade após 5 ciclos sequenciais de reação, sendo facilmente separada e reutilizada nos testes fotocatalíticos. As espécies radicalares hidroxila (●OH) se mostraram atuantes na reação de degradação fotocatalítica do corante.