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

Tamanho da fonte: 
Fotodegradação de corantes com pontos quânticos (QDs) de ZnO e ZnO-Fe
Samara de Quadros

Última alteração: 2019-08-19

Resumo


Pontos quânticos são nanomateriais de semicondutores com diâmetro entre 2 e 10 nm e que apresentam confinamento quântico nas três dimensões [1]. Essa classe de nanopartículas tem diversas aplicações, a fotodegradação de compostos orgânicos potencialmente tóxicos é uma delas. O papel da fotocatálise é iniciar ou acelerar reações de redução e oxidação na presença de semicondutores irradiados. A absorção de luz e a consequente fotoexcitação dos pares de elétrons ocorrem quando a energia dos fótons incidentes coincide ou excede o band gap do semicondutor gerando pares de elétrons-buracos [2]. Neste trabalho, investigou-se a ação de pontos quânticos de ZnO (2 ´ 10-3 mol L-1) e de ZnO dopados com Fe3+ ( 3,8 ´ 10-7 mol L-1, 7,6 ´ 10-7 mol L-1 e 1,5 ´ 10-6 mol L-1) na degradação fotocatalítica do azul de metileno (AM) e do astrazon azul FGGL (AA) sob irradiação de luz solar em meio alcoólico. A constante de velocidade (k) observada para cada caso com AM foi 0,2 min-1, 0,6 min-1, 0,9 min-1 e 0,3 min-1 respectivamente. Para o AA foram realizados ensaios com QDs de ZnO puro e de ZnO-Fe na concentração de dopante com maior eficiência na degradação do AM, obtendo-se k igual a 0,04 min-1 e 0,2 min-1 respectivamente.  O máximo valor k com a presença de 7,6 ´ 10-7 mol L-1 de íon Fe3+ também foi observada por Ba-Abbad e colaboradores [3] com nanopartículas semelhantes na degradação do 2-clorofenol, este fator pode ser atribuído a diminuição do diâmetro (d) e da energia de band gap (Eg) dos nanocristais utilizando essa concentração de dopante. Para os QDs de ZnO tem-se d=4,2 nm e Eg = 3,5 eV, para ZnO-Fe d= 4,1 nm e Eg=3,4 eV. Como a energia para a passagem dos elétrons da banda de valência para a banda de condução é menor, os pares de elétrons-buracos são formados com mais facilidade, combinando-se a uma maior área superficial tem-se como resultado um aumento do potencial fotocatalítico do nanomaterial.