Alternative Approaches in Development of Heterogeneous Titania-Based Photocatalyst

Abstract

Three alternative approaches for the development of heterogeneous photocatalysts are comparatively evaluated, namely (i) the use of molecular imprinting concept for the development of heterogeneous catalysts employing rhodamine B as template and solgel as synthesis route; (ii) the impregnation of TiCl 4 on mixed nano-and micro-metric silicas, followed by calcination; (iii) the use of industrial and academic chemical residues as source of potential photocatalyst species impregnated on supports. All tests were carried on with rhodamine B as target molecule. For comparative reasons, photocatalytic tests were carried out with commercial titania (P25). The solids were characterized by nitrogen porosimetry, small-angle X-ray scattering (SAXS), zeta potential (ZP), diffuse reflectance spectroscopy in the ultraviolet region (DRS-UV), diffuse reflectance infrared Fourier transmission spectroscopy (DRIFTS), and Rutherford backscattering spectrometry (RBS). The supported catalysts resulting from silica nanoparticles and residue of the petrochemical industry achieved higher percentage of the dye degradation under ultraviolet (68.0 and 66.8%, respectively) radiation. The industrial waste reached the highest photocatalytic activity under visible (61%) radiation, while the commercial P25 achieved 82.0and 12.3% for ultraviolet and visible radiation, respectively. The textural and structural characteristics of the supported catalyst prepared with fumed silica and petrochemical waste (SiPe), namely the low-energy bandgap (1.8 eV), large surface area (280 m 2 g −1), high pore volume (1.9 cm 3 g −1), and high zeta potential value (−36.4 mV), may have been responsible for their high activity.

Hydrothermal synthesis of BiOBr and BiOBr/CNT composites, their photocatalytic activity and the importance of early Bi6O6(OH)3(NO3)3·1.5H2O formation

“…This limits its practical application [20,30]. Visible light driven photocatalysts should be developed which would be able to make use of the rest of 43% of visible region in the solar spectrum [31,32].…”

Abordagem Sistemática Para Identificação De Lacunas No Tratamento De Lixiviados De Aterros Sanitários Pelos Processos Fenton E Foto-Fenton Heterogêneos

“…Nessa seara, Silva et al (2021) investigaram a utilização de um resíduo agroindustrial e de um resíduo de indústria petroquímica como materiais de suporte para fotocatalisadores à base de titânio e o seu potencial na degradação fotocatalítica de fenol, tendo sido verificada uma eficiência de degradação do poluente de 68.4% sob radiação ultravioleta-visível. Ainda no âmbito da utilização de materiais alternativos no tratamento de águas residuárias por POAs, Moreno et al (2016) utilizaram um fotocatalisador suportado preparado com resíduo de indústria petroquímica e obtiveram uma eficiência de degradação de 66.8%, tendo o corante Rodamina B como molécula alvo, sob radiação ultravioleta. No tratamento de lixiviados de aterros sanitários, Hussain et al (2021) utilizaram um resíduo de indústria siderúrgica como catalisador do processo Fenton heterogêneo e obtiveram uma degradação de 75% do COT (Carbono Orgânico Total).…”

Síntese Conjunta do compósito nanoestruturado Fe2O3-SnO2 pelo método poliol e seu desempenho fotocatalítico no descoramento da rodamina-B

“…Os estudos sobre a funcionalidade de nanocompósitos formados de óxidos semicondutores têm mostrado que muitas das propriedades podem ser aprimoradas, em função do método de síntese empregado e associação com distintos óxidos e metais. Dentre estes estudos, destacam-se aqueles sobre as reações de fotocatálise para a remediação, por meio do descoramento e da degradação de corantes orgânicos, como a Rodamina-B [4], corante largamente utilizado na indústria têxtil e largamente encontrado em aquíferos atingidos por efluentes [5][6][7][8][9][10].…”