Portal de Conferências da FURB, IV Semana da Pós-Graduação em Química e XXIV Semana Acadêmica do Curso de Química da FURB

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Pontos quânticos de ZnO e ZnO:Fe como sistemas eficientes na atividade fotocatalisadora na degradação de corantes
Samara de Quadros, Lizandra Maria Zimmermann

Última alteração: 2019-08-06

Resumo


O termo nanotecnologia é usado para descrever a manufatura precisa de materiais em escala nanométrica. Os pontos quânticos (QDs), são uma classe de nanopartículas que possuem diâmetro entre 2 e 10 nm, de material semicondutor e que apresentam efeito de confinamento quântico, com propriedades ópticas e eletrônicas distintas. Os QDs de ZnO têm sido amplamente investigados pela sua baixa toxicidade e por apresentarem propriedades óticas e elétricas importantes para várias aplicações. O íonFe(III) é um bom agente dopante, pois este promove uma melhora na separação de pares de elétrons buracos diminuindo o band gap do ZnO. Os QDs de ZnO e ZnO-Fe(III) são nanomateriais que apresentam potencial para aplicações na fotodegradação de substâncias orgânicas, tais como os corantes utilizados nas indústrias têxteis. O azul de metileno (AM) e o astrazon azul FGGL (AA), são exemplos de corantes que podem ser fotodegradados. Este trabalho teve como objetivo geral sintetizar QDs de ZnO e ZnOFe(III) para aplica-los na fotocatálise dos corantes citados, em meio alcoólico, utilizando luz solar e diferentes lâmpadas como fonte de radiação. A síntese foi realizada através do método sol-gel utilizando acetato de zinco di-hidratado (Zn(CH3COO)2.2H2O), nitrato de ferro nonahidratado (Fe(NO3)3.9H2O) e hidróxido desódio (NaOH) como precursores. Os testes fotocatalíticos com AM foram feitos utilizando QDs de ZnO puro na concentração de 2,0 x 10-3 mol L-1 e ZnO dopados com Fe(III) com as porcentagens de íon dopante de 0,02%, 0,04% e 0,07%. Os ensaios fotocatalíticos do AA foram feitos utilizando QDs de ZnO puro e de ZnO-Fe(III) com 0,04% de dopante. Para ambos os corantes foram utilizadas as fontes de luz solar e lâmpada fluorescente (59 W). Os QDs de ZnO puro apresentaram estrutura cristalina de wurtzita hexagonal. Em luz solar e fluorescente a degradação do AM foi melhor quando o QD estava dopado com a porcentagem de 0,04% de Fe(III). Para a degradação do AA também obteve-se maior taxa de descoloração de acordo com o tempo para os ensaios realizados utilizando ZnO-Fe(III). Os mecanismos de fotodegradação apontam para a formação de intermediários no caso do AM e ausência destes para o AA. Dessa forma, o estudo se mostrou promissor na busca de alternativas para a fotodegradação dos corantes.