Obtenção de heteroestruturas znwo/biobr e investigação das suas propriedades fotocatalíticas

Abstract

RESUMO

A poluição dos recursos hídricos é hoje um dos principais problemas ambientais a ser combatido em diversos países. Dessa forma, os corantes sintéticos produzidos por indústrias têxteis, por exemplo, se apresentam como um problema devido a sua composição diversificada e difícil tratamento. Nesse sentido, os semicondutores têm se mostrado uma ótima ferramenta na fotodegradação de contaminantes orgânicos e inorgânicos. Neste trabalho foram sintetizadas heterojunções do tipo ZnWO/BiOBr e caracterizadas por DRX, Espectroscopia Raman e FTIR. Os padrões de difração de raios x apresentaram a fase tetragonal, a qual corresponde a estrutura BiOBr e monoclínica do ZnWO4 com picos de baixa intensidade em 2θ: 19.1, 23.7, 24.5, e 30.53, os quais são atribuídos aos planos (100), (011), (110), e (111). Na análise dos espectros Raman, além dos modos vibracionais oriundos da estrutura BiOBr. Foi observado também um modo vibracional de baixa intensidade em 907 cm-1 para as amostras ZnWO/BiOBr 5 e 10% o qual pode ser atribuído ao modo vibracional A1g do WO6 do ZnWO4. Os experimentos de fotocatálise envolvendo as heterojunções obtidas mostraram uma melhora efetiva no desempenho fotocatalítico de degradação do corante RhB quando comparado com as estruturas separadas. Experimentos com reagentes capturadores de agentes oxidantes mostraram que no processo de fotodegradação do corante, o radical superóxido (O2•−) é a principal espécie reativa.___ABSTRACT

Pollution of water resources is today one of the main environmental problems to be tackled in several countries. Thus, synthetic dyes produced by textile industries, for example, present themselves as a problem due to their diversified composition and difficult treatment. In this sense, semiconductors have proven to be an excellent tool in the photodegradation of organic and inorganic contaminants. In this work, ZnWO/BiOBr heterojunctions were synthesized and characterized by XRD, Raman spectroscopy and FTIR. The X-ray diffraction patterns for the heterojunctions showed mostly tetragonal phase, which corresponds to the BiOBr structure, with low intensity peaks at 2θ 19.1, 23.7, 24.5, and 30.53, which are assigned to the (100), (011), (110), and (111) planes of the monoclinic phase of ZnWO4. In the analysis of the Raman spectra, in addition to the vibrational modes from the BiOBr structure, a low intensity vibrational mode was also observed at 907 cm-1

for the ZnWO/BiOBr 10% heterojunction, which can be attributed to the A1g vibrational mode of the WO6 of the ZnWO4. Photocatalysis experiments with different percentages of ZnWO4 show an effective improvement in the photocatalytic performance in the degradation of the RhB dye when compared to the separate structures. Preliminary experiments with oxidizing agent capture reagents showed that in the photodegradation process of the RhB dye, the superoxide radical (O2•−) is the main reactive species.