SÍNTESE E CARACTERIZAÇÃO DE UM NANOCATALISADOR BIMETÁLICO POR MEIO DO MÉTODO DE IMPREGINAÇÃO

  • Robson Dias Wouters
  • William Leonardo da Silva
Rótulo Corantes, Nanopartículas, metálicas, Processos, oxidativos, Sustentabilidade

Resumo

A contaminação de águas residuais por corantes orgânicos é uma questão que vem sendo abordada ao longo dos anos, com o intuito de promover a qualidade de vida do ser humano, o acesso à água encanada e a preservação do desenvolvimento sustentável. Estudos indicam que aproximadamente 7x105 toneladas de efluentes de corantes são descartados e tratados incorretamente anualmente, carecendo de tecnologias avançadas de tratamento, como Os Processos Oxidativos Avançados (POAs) têm sido utilizados para efluentes com corantes desde a geração de radicais livres reativos (radical hidroxila -HO) com alta reatividade que permitem a degradação de poluentes orgânicos para reações redox. Entre os POA, a fotocatálise heterogênea se destaca por envolver reações redox induzidas sob irradiação (UV ou visível) usando catalisadores. No entanto, esses catalisadores apresentam algumas desvantagens, como alta energia de band gap (restringindo sua aplicação sob radiação UV) e porosidade/área de superfície reduzida. Assim, a nanotecnologia surgiu como uma ferramenta para a preparação de novos catalisadores alternativos com propriedades específicas com potencial aplicação em fotocatálise heterogênea. Além disso, é necessário a busca por métodos alternativos de síntese de nanopartículas metálicas (MNP-s), visto a notável influência de aplicação destes sistemas nanoestruturados e significância de nanotecnologias sustentáveis, possibilitando uma abordagem nanoecológica. Neste contexto, o presente trabalho tem como objetivo sintetizar, caracterizar e avaliar a atividade fotocatalítica de um nanocatalisador bimetálico (TiO2-NPs@ZnO-NPs), para a remoção do corante Rodamina 6G (Rh 6G), sob radiação visível. Para a síntese do TiO2-NPs@ZnO-NPs foi utilizado o método de impregnação. Sessenta por cento de TiO2-NPs / quarenta por cento de ZnONPs, sob agitação magnética por 2 horas, logo após, levado a estufa por 12 horas a temperatura de 60 °C Assim, a amostra foi caracterizada por difração de raios X (DRX), para verificar as possíveis fases cristalinas, e potencial zeta (PZ), a fim de avaliar a carga superficial. Os ensaios fotocatalíticos foram realizados em batelada por 180 min, sob radiação visível, avaliando os parâmetros cinéticos. TiO2-NPs@ZnO-NPs apresentou picos característicos do TiO2-NPs (anatase), com planos cristalinos em 25,09° (101), 37,64° (004), 47,82° (200), 53,63° (105), 54,87° (211), e 62,50° (204), com um dímetro médio de cristalito de 34 nm, bem como interstícios cristalinos do ZnO-NPs (zincita), com planos cristalinos em 31,61° (100), 34,22° (002), 36,01° (101), 47,40° (102), 56,31° (110), 62,62° (103), 67,75° (112) e 68.81° (201) e tamanho de cristalito de 41 nm. Além disso, o nanocalisador bimetálico apresentou uma carga superficial negativa (-0,71 ± 0,05 mV), permitindo uma compatibilidade de cargas e aumentando a adsorção de Rh 6G (corante catiônico). Em relação aos ensaios de fotodegradação, TiO2-NPs@ZnO-NPs apresentou cerca de 37,79% de remoção da Rh 6G nas condições nas condições de [Rh 6G] = 20 mg.L-1, [TiO2-NPs@ZnO-NPs] = 1 g.L-1, pH = 7 etemperatura 25 ± 1 °C, com um modelo de pseudo-primeira ordem e velocidade específica k= 0,0027min-1. Por conseguinte, destaca-se que novas caracterizações serão realizadas das [TiO2- NPs@ZnO-NPs], mas foi possível verificar a efetividade da aplicação das [TiO2-NPs@ZnONPs], na remoção de águas residuárias com corantes. Agradecimentos: Universidade Franciscana (UFN), Engenharia Química (UFN) e a bolsa PROBIC FAPERGS. Palavras-chave: Corantes; Nanopartículas metálicas; Processos oxidativos; Sustentabilidade.

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Publicado
2022-11-23
Como Citar
DIAS WOUTERS, R.; LEONARDO DA SILVA, W. SÍNTESE E CARACTERIZAÇÃO DE UM NANOCATALISADOR BIMETÁLICO POR MEIO DO MÉTODO DE IMPREGINAÇÃO. Anais do Salão Internacional de Ensino, Pesquisa e Extensão, v. 2, n. 14, 23 nov. 2022.