No abstract

Organic pollutants have been a significant source of concern in recent years due to their facile dissemination and harmful effects. In this work, two different metal–organic frameworks (MOFs) were initially prepared by hydrothermal treatment, namely aluminum trimesate (MIL-100(Al)) and copper trimesate (HKUST-1). These materials were subsequently submitted to a post-synthetic modification step to grow titania nanoparticles on their surface. Anatase nanoparticles with sizes around 5 nm were successfully anchored on MIL-100(Al), and the concentration of TiO 2 in this sample was about 68 wt.%. This is the first time that this composite (TiO 2 @MIL-100(Al)) is reported in the literature. It showed an improved photocatalytic activity, removing 90% of methylene blue ( k app = 1.29 h −1 ), 55% of sodium diclofenac ( k app = 0.21 h −1 ), and 62% of ibuprofen ( k app = 0.37 h −1 ) after four hours of illumination with UV-A light. A significant concentration (14 µM) of reactive oxygen species (ROS) was detected for this composite. HKUST-1 showed a structural collapse during its post-synthetic modification, leading to a non-porous material and providing fewer sites for the heterogeneous nucleation of titania. This behavior led to a low concentration of rutile nanoparticles on HKUST-1 (9 wt.%). However, the obtained composite (TiO 2 @HKUST) also showed an improved photoactivity compared to HKUST-1, increasing the photodegradation rates evaluated for methylene blue (0.05 h −1 vs. 0.29 h −1 ), sodium diclofenac (negligible vs. 0.03 h −1 ), and ibuprofen (0.01 h −1 vs. 0.02 h −1 ). This work brings new insights concerning the preparation of photocatalysts by growing semiconductor nanoparticles on trimesate-based MOFs.

No abstract

Resumo O processo sol-gel representa um método flexível de síntese da sílica que permite termos um fino controle sobre a estrutura e as propriedades dos materiais obtidos. A alteração de condições de síntese pode modificar a morfologia do sistema sol e, por consequência, a estrutura final dos materiais obtidos. Nesse estudo diferentes materiais foram obtidos variando os parâmetros de síntese, de forma a obtermos amostras com diferentes estruturas de poros. Os materiais produzidos foram avaliados quanto a suas respectivas estruturas e capacidades de adsorção de um corante orgânico. O azul de metileno (AM) foi usado como corante de referência neste estudo. A capacidade de adsorção do AM pelas amostras de sílica foi avaliada em temperatura ambiente por mais de 15 dias. Observou-se que a estrutura de poros e a capacidade de adsorção da sílica podem ser alteradas ajustando-se a proporção molar de H 2 O: TEOS. As amostras com as maiores capacidades de adsorção foram aquelas preparadas sem uso de catalisador ácido e sem a adição de F127. Esta constatação representa uma vantagem estratégica deste método de síntese em termos de segurança e redução de custos quando comparado a outras metodologias comumente utilizadas para obtenção de sílica sol-gel, além de reforçar sua simplicidade. Palavras-chave:Sílica sol-gel; estrutura de poros; adsorção; azul de metileno.