Última alteração: 2018-07-04
Resumo
Introdução: Atualmente há diversas pesquisas direcionadas à minimização dos poluentes gerados pelas atividades antrópicas. Entre essas está o uso de semicondutores como agentes catalisadores no processo de degradação de efluentes através de radiação eletromagnética – processo conhecido como Fotocatálise Heterogênea. Os fotocatalisadores mais utilizados são TiO2 e ZnO, entretanto estes possuem baixo potencial fotocatalítico no espectro visível. O BiVO4 possui um potencial fotocatalítico considerável sob radiação visível, mas as cargas geradas pela incidência de luz sobre esse semicondutor possuem baixo tempo de vida. Para aumentar este tempo de vida, pode-se desenvolver uma heterosestrutura de Bi2O3 e BiVO4, onde ambos compartilham uma mesma interface que possibilita a troca de cargas fotogeradas.
Objetivo: Sintetizar heteroestruturas de BiVO4/Bi2O3 e avaliar seu potencial frente a degradação do corante azul de metileno (MB) sob radiação solar.
Metodologia: A síntese da heteroestrutura consistiu em dispersar 0,2 g de pó nanométrico de Bi2O3 em 30 mL de H2O, adicionando-se 0,1 g do pó de NH4VO3, mantendo a proporção Bi:V em 1:1. Após a dispersão dos pós, realizou-se o tratamento hidrotérmico à 200°C por 8 h em um reator hidrotérmico, utilizando-se apenas em torno de 20% da capacidade volumétrica do reator, de modo a se ter a reação em fase gasosa. Após o término do tratamento, o pó em suspensão obtido foi lavado com H2O e centrifugado. Para a fotocatálise heterogênea, preparou-se 2 béqueres com 20 ml de azul de metileno (MB), sendo adicionado em um deles 10 mg do pó obtido. O ensaio foi realizado sob radiação solar durante 120 min, com coletas de dados a cada 30 min.
Resultados: A difratometria de raio-x da amostra apresentou uma mistura de fases cristalina entre a fase monoclínica do Bi2O3(JCPDS, n° 41-1449) e do BiVO4 (JCPDS, n° 83-1699) evidenciando a possível formação da heteroestrutura. A análise da fotocatálise mostrou que o material sintetizado apresentou potencial fotocatalítico, degradando 65% do corante MB sob radiação solar em 2 horas.
Conclusão: A heteroestrutura de Bi2O3/ BiVO4 foi sintetizada e através dos testes de fotocatálise heterogênea foi possível avaliar o potencial dessa heteroestrutura sob radiação solar.