masterThesis
Síntese e caracterização de heteroestruturas de Ag2CrO4:Ag2MoO4 e de Ag2CrO4:Ag2WO4 com propriedades fotocatalíticas
Registro en:
SILVA, Joyce Marina Paiva da. Síntese e caracterização de heteroestruturas de Ag2CrO4:Ag2MoO4 e de Ag2CrO4:Ag2WO4 com propriedades fotocatalíticas. 2022. 85f. Dissertação (Mestrado em Ciência e Engenharia de Materiais) - Centro de Ciências Exatas e da Terra, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2022.
Autor
Silva, Joyce Marina Paiva da
Resumen
The disposal of organic pollutants, carried out incorrectly in industrial effluents,
has been increasing society's interest in developing materials with photocatalytic
properties that are capable of degrading these organic contaminants, such as
dyes, medicines, among others. In this work, the synthesis by coprecipitation at
70ºC was used to obtain heterostructures of Ag2CrO4:Ag2MoO4 and
Ag2CrO4:Ag2WO4, in which Mo and W were inserted in the proportions of 0; 0.25;
0.5; 0.75 and 1 mol% in the structure of silver chromate. The nanoparticles
obtained were characterized by X-ray diffraction (XRD), Raman spectroscopy,
field emission scanning electron microscopy (FESEM), high-resolution
transmission electron microscopy (HRTEM) and ultraviolet visible spectroscopy
(UV-Vis). For the photocatalytic properties, tests were performed against
methylene blue dye and against a mixture of dyes. The XRD results confirmed
the achievement of the investigated phases and Raman spectroscopy revealed
significant changes in the local order-disorder as a function of the gradual
replacement of the lattice former. The images obtained by FESEM and HRTEM
indicated that the samples composed of two phases presented a morphology
formed by the mixture of the respective pure phases and indicated the formation
of heterostructures by the presence of a heterojuction. All heterostructures
obtained showed absorption for longer wavelengths, and lower gap energies,
when compared to pure Ag2MoO4 and Ag2WO4 phases. The photocatalytic
activity was investigated and the results indicated that all samples showed good
catalytic activity against methylene blue, and all heterostructures were more
efficient than pure Ag2MoO4 and Ag2WO4 phases, with efficiency of 95% and
99%, respectively. The reuse cycles indicated high potential for practical
application in wastewater, due to the capacity of consecutive cycles for photodegradation. Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES O descarte de poluentes orgânicos, realizado de forma incorreta em efluentes
industriais, vem aumentando o interesse da sociedade em desenvolver materiais
com propriedades fotocatalíticas que sejam capazes de degradar esses
contaminantes orgânicos, tais como os corantes, medicamentos, entre outros.
Neste trabalho, o método de síntese por coprecipitação a 70ºC foi utilizado para
a obtenção de heteroestruturas de Ag2CrO4:Ag2MoO4 e Ag2CrO4:Ag2WO4, em
que Mo e W foram inseridos nas proporções de 0; 0,25; 0,5; 0,75 e 1 mol% na
rede do cromato de prata. As nanopartículas obtidas foram caracterizadas por
difração de raios-X (DRX), espectroscopia Raman, microscopia eletrônica de
varredura por emissão de campo (MEV-FEG), microscopia eletrônica de
transmissão (MET) e espectroscopia ultravioleta visível (UV-Vis). Para as
propriedades fotocatalíticas foram realizados testes frente ao corante azul de
metileno e frente a uma mistura de corantes. Os resultados de DRX confirmaram
a obtenção das fases investigadas e a espectroscopia Raman revelou mudanças
significativas na ordem-desordem local em função da gradual substituição do
formador de rede. As imagens obtidas pelo MEV-FEG e MET mostraram que as
amostras compostas por duas fases apresentaram uma morfologia formada pela
mistura das respectivas fases puras e indicaram a formação de heteroestruturas
pela presença de uma heterojunção. Todas as heteroestruturas obtidas
apresentaram absorção para maiores comprimentos de onda, e menores
energias de gap, quando comparadas as fases puras de Ag2MoO4 e Ag2WO4. A
atividade fotocatalítica foi investigada e os resultados indicaram que todas as
amostras apresentaram boa atividade catalítica frente ao azul de metileno, sendo
que todas as heteroestruturas foram mais eficientes que as fases puras de
Ag2MoO4 e Ag2WO4, com eficiência de 95% e 99%, respectivamente. Os ciclos
de reuso indicaram alto potencial para aplicação prática em águas residuais,
devido a capacidade de ciclos consecutivos para fotodegradação. 2023-04-20