Utilização de partículas de ZnO:Mn para a degradação do azul de metileno por processo de fotocatálise

Abstract

Resumo A gestão do uso da água no ambiente agrícola é fator decisivo para a construção de métodos produtivos ambientalmente sustentáveis. A fotocatálise é um método promissor para a descontaminação de águas. Este artigo teve como proposta avaliar o potencial fotocatalítico de partículas de ZnO puro e dopado com manganês. Estes materiais foram produzidos pelo método dos precursores poliméricos e caracterizados por difratometria de raios X, adsorção de N2 em baixa temperatura, espectroscopia na região do infravermelho e do ultravioleta e fotoluminescência. Para avaliação da eficiência dos fotocatalisadores obtidos, ensaios de fotodegradação foram realizados utilizando-se o corante azul de metileno sob radiação UVC. As partículas apresentaram-se monofásicas, porém com baixa área superficial específica. A amostra de ZnO com teor de dopagem de 0,25% de Mn apresentou maior eficiência no processo fotocatalítico para a degradação do corante azul de metileno. Esta eficiência foi relacionada com o maior valor de energia de band gap e menor taxa de recombinação eletrônica, o que permite maior formação de radicais de hidroxila, compostos estes responsáveis pela degradação do corante.

Nanopartículas De Dióxido De Titânio E Óxido De Zinco: Síntese, Caracterização E Ação Fotocatalítica Em Efluentes Industriais

“…Com isso, é importante saber se a sintetização pelo método de Pechini produziu material nesta forma, e se a escolha da temperatura foi a mais adequada. A literatura relata também, que a ZnO-NP na sua forma pura, apresenta alta atividade fotocatalítica (GIRALDI et al, 2016). Desta forma, as nanopartículas sintetizadas pelo método de co-precipitação simples, são promissoras para eficiência no processo fotocatalítico para degradação dos efluentes.…”

“…O tratamento convencional desses efluentes pode ser realizado em duas ou mais etapas para se obter maior eficiência, sendo conhecidos por processos combinados. E métodos aprimorados de tratamento de águas impróprias para consumo humano, principalmente de forma econômica e sustentável, são desejados na obtenção de efluentes de qualidade (GIRALDI et al, 2016;HECK et al, 2019).…”

“…Estes baseiam-se na geração de espécies reativas, como os radicais hidroxilas (OH -), que são capazes de induzir a degradação de substrato orgânico de diversas naturezas. Os POAs incluem sistemas de fotocatálise, como uma combinação de um semicondutor (dióxido de titânio, TiO 2 ; óxido de zinco, ZnO, entre outros) ativados com a radiação de luz solar e/ou ultravioleta (UV) (CHOWDHURY;GOMAA;RAY, 2013;GIRALDI et al, 2016).…”

Uma Revisão do Uso de Processos Oxidativos Avançados para Descoloração de Águas Residuais de Efluentes

“…Giraldi e colaboradores 13 , obtiveram partículas de ZnO dopado com manganês e avaliaram o potencial fotocatalítico frente à fotodegradação do corante azul de metileno. Obtiveram como resultado na amostra ZnO:0,25Mn, uma decoloração de 78% em 150 min, e concluíram que a atividade fotocatalítica foi satisfatória.…”

Synthesis, characterization, and photocatalytic activity of ZnO nanostructures

“…Among the five samples, degradation rates ranged from ~ 45 to 100% of Rh B dye removal at the concentration of 7 mg L -1 , under light irradiation of 250 W for 30 minutes. The study by Giraldi et al (2016) showed that ZnO synthesized with the polymeric precursor method presented 75% of degradation of the methylene blue dye in 180 minutes, with a band gap of 3.1 eV. Cavalcante et al (2019) used ZnO synthesized with the Research, Society andDevelopment, v. 11, n. 2, e3811225373, 2022 (CC BY 4.0) | ISSN 2525-3409 | DOI: http://dx.doi.org/10.33448/rsd-v11i2.25373 3 Pechinie method and obtained 70% of degradation of the methylene blue dye in 140 minutes.…”