Estudo do zirconato de bário e do zirconato férrico de bário em sistemas fotoativos

• Ano de defesa: 2023
• Autor(a) principal: Hernandes, Paola Gay
• Orientador(a): Moreira, Mário Lúcio
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Pelotas
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Física
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Zirconato de bário; Dopagem com ferro; Síntese assistida por micro-ondas; Fotocatálise
• Área do conhecimento CNPq: CIENCIAS EXATAS E DA TERRA
• Link de acesso: http://guaiaca.ufpel.edu.br/xmlui/handle/prefix/14560

A indústria têxtil frequentemente utiliza substâncias e processos com impactos ambientais negativos, como o uso de corantes tóxicos e persistentes. Nesse contexto, compostos fotocatalíticos que degradam corantes em efluentes surgem como alternativas promissoras. Este estudo investiga o potencial do zirconato de bário dopado com ferro como fotocatalisador para degradação de corantes orgânicos. Apesar das boas propriedades do zirconato de bário, algumas característica como sua alta energia de band-gap limita sua aplicabilidade na fotocatálise. No entanto, a adição de ferro se apresenta como uma estratégia promissora para aprimorar suas propriedades e torná-lo eficaz no tratamento de efluentes industriais contaminados com corantes. Sintetizamos amostras de BZO e BZFO usando o método hidrotérmico assistido por micro-ondas. Através da difração de raio-x e espectroscopia Raman, obtivemos informações sobre a estrutura cristalina, confirmada como fase cúbica do BZO. A microscopia eletrônica de varredura revelou formas esféricas em todas as amostras, que diminuíram com a adição de Fe. Os valores do band-gap , analisados por espectroscopia UV-Vis, reduziram consideravelmente. A espectroscopia de fotoelétrons excitados por raios-x indicou que o Fe causou alterações estruturais, aumento da presença de radicais hidroxila na superfície e defeitos do tipo vacâncias de oxigênio. No entanto, na análise de luminescência e nos testes de fotocatálise com Rodamina B, a presença do ferro teve um efeito adverso ao esperado. A interação com os sítios de oxigênio e os defeitos estruturais causados pelo Fe resultaram em redução das propriedades fotoluminescentes e na eficiência da degradação do corante em comparação com a amostra pura. Contudo, apesar desse efeito desfavorável, a síntese eficiente das amostras dopadas estabelece uma base sólida para futuras investigações e aprimoramento das propriedades do material.