Síntese de óxido heteroestruturados de vanadato de bismuto (BiVO4) via método hidrotérmico assistido por microondas e aplicações em processos de adsorção e fotocatálise - Barbosa, Ana Paula Andrade (2023)
A produção de grandes quantidades de resíduos e efluentes industriais, bem como o descarte inadequado dos mesmos, são problemas socioambientais graves, agravados pela falta de legislação e processos de tratamento eficientes. Dentre os diversos poluentes, os corantes provenientes de indústrias têxteis, de papel, de alimentos e cosméticos são particularmente preocupantes, pois sua remoção do meio ambiente é difícil devido à elevada estabilidade química e capacidade adsortiva. A fotocatálise heterogênea, que utiliza materiais semicondutores irradiados com luz, tem se mostrado eficaz na degradação de moléculas orgânicas e na despoluição ambiental. Além disso, materiais adsorventes são empregados para a adesão de moléculas à superfície de um sólido adsorvente, cuja eficiência e seletividade dependem da natureza química e da extensão da superfície do material. Por essa razão, um adsorvente ideal deve ser não tóxico e facilmente regenerável (dessorvível), uma vez que é um fenômeno de superfície. Nesse contexto, este trabalho teve como objetivo a síntese de BiVO4 contendo diferentes proporções de bismuto e vanádio para formação de heteroestruturas, utilizando a rota hidrotérmica assistida por micro-ondas, a fim de avaliar sua capacidade adsortiva/dessorvível de moléculas de corantes azul de metileno e alaranjado de metila, bem como sua eficiência fotocatalítica na degradação do corante azul de metileno (AM). Os resultados mostraram que a combinação de BiVO4 e V2O5, bem como o V2O5 puro, apresentaram características adsortivas, removendo o corante AM em 30 minutos. Além disso, o óxido V2O5 apresentou seletividade na adsorção/dessorção em função das cargas superficiais, observadas quando trocamos o corante AM pelo Alaranjado de Metila (ALA) ou até mesmo quando misturamos ambos no mesmo meio. Já na atividade fotocatalítica, a combinação dos óxidos BiVO4 e Bi2O3 favoreceu a formação de heterojunções entre suas fases cristalinas, proporcionando maior desempenho fotocatalítico na degradação do AM, comparado aos óxidos puros. O AM foi completamente degradado durante 90 minutos de acordo com a técnica do UV-Vis.