Síntese e caracterização de fotocatalisadores plasmônicos híbridos Au@Ag/Nb2O5 para aplicação na fotodegradação de corantes utilizando fontes de radiação visível e UV

• Ano de defesa: 2023
• Autor(a) principal: Silva, Kleber de Souza
• Orientador(a): Andrade, Gustavo Fernandes Souza
• Banca de defesa: Valsecchi, Chiara , Matos, Maria Auxiliadora Costa
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF)
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-graduação em Química
• Departamento: ICE – Instituto de Ciências Exatas
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Fotocatálise plasmônica; Fotocatálise heterogênea; Cristal violeta; Reactive black five; Nanopartículas bimetálicas; Photocatalysis plasmonics; Photocatalysis heterogeneous; Violet crystal; Bimetallic nanoparticles
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA
• Link de acesso: https://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/16285

Este trabalho consistiu na síntese e caracterização de fotocatalisadores plasmônicos para a aplicação da fotodegradação dos corantes cristal violeta (CV) e Reactive black 5 (RB5) com o emprego de fontes de irradiação na região do visível e do UV. Para a construção do fotocatalisador foram empregadas nanopartículas bimetálicas estruturadas do modo core@shell de Au@Ag associadas ao semicondutor comercial pentóxido de nióbio (Nb2O5), visando produzir o fotocalisador plasmônico híbrido Au@Ag/Nb2O5. Para a caracterização dos materiais sintetizados foram utilizadas as técnicas espectroscópicas UV-VIS, Raman, SERS, MEV, DRX de policristais, DLS e potencial-ζ. Os testes de fotodegradação e fotólise foram monitoradas pelas técnicas espectroscópicas UV-VIS, Raman e SERS para ambos os corantes estudados. Como respostas, as técnicas empregadas permitiram constatar que ambos os corantes nas condições testadas, com e sem alteração de pH não sofreram fotólise durante o tempo de exposição às fontes de radiação utilizadas. Foi possível constatar que o semicondutor comercial utilizado como referência e matriz para a obtenção dos fotocalisadores plasmônicos híbridos foi capaz de degradar o corante CV com a presença de radiação incidente; entretanto, a mesma degradação não se verificou quando o corante testado foi o RB5. Com os fotocatalisadores plasmônicos sintetizados também foi verificada a degradação do corante CV, sendo estudados em termos de eficiência catalítica, o efeito da concentração e do tamanho das nanopartículas bimetálicas. Foram observadas eficiências catalíticas superiores ao processo fotocatalítico com o Nb2O5 comercial, com os fotocatalisadores plasmônicos híbridos sintetizados de maiores concentrações de nanopartículas nos testes fotocatalíticos com o corante CV, com cerca de até 11% a mais de eficiência. Não foi observada a degradação do corante RB5 com os fotocatalisadores sintetizados.