Óxidos a base de Ca(Zr,Sn)O3 aplicados na fotodegradação dos corantes remazol vermelho 133% e remazol amarelo ouro - Guimarães, Cynthia Ribeiro (2019)
Perovskitas são estruturas cristalinas que apresentam fórmula geral ABO3, tendo a estrutura cúbica como a ideal, podendo haver variações geométricas de acordo com alguns parâmetros. Estes óxidos são reportadas na literatura devido as suas distintas propriedades químicas e físicas, proporcionando uma gama de aplicações tecnológicas. Dentre suas aplicações destacam-se materiais eletrônicos, magnéticos, refratários e como catalisadores em processos fotocatalíticos. O presente trabalho teve como objetivo avaliar a substituição do cátion Sn^4+ por Zr^4+ nos óxidos CaZrxSn1-xO3 (x = 0,00; 0,25; 0,50; 0,75 e 1,00) obtido pelo método dos precursores poliméricos, assim como avaliar a influência do sal precursor de cálcio na obtenção destes óxidos. Foi avaliado a influência do sistema visando a otimização das propriedades fotocatalíticas destes materiais, para a descoloração do Remazol Amarelo Ouro (RNL) e Remazol Vermelho 133% (RV). Os óxidos foram obtidos pelo método dos precursores poliméricos, a 700 °C, sendo caracterizados através das técnicas Difração de Raios-X (DRX), Espectroscopia de Absorção na Região do Infravermelho (IV), Espectroscopias Raman e de Absorção na Região do UV – Visível (Uv-Vis). Os resultados de DRX mostraram que os óxidos tem estrutura perovskita do tipo ortorrômbica, com o grupo espacial Pbnm em CaSnO3 e Pnma para o CaZrO3 com distorções ocasionadas pela a substituição no sítio B, para ambos os sistemas partindo dos distintos sais. Como ocorre a substituição de um cátion com raio iônico 0,69 Å (Sn^4+) por um cátion de raio iônico 0,79 Å (Zr^4+), as distorções nas regiões dos poliedros são provocadas pela competição simultânea dos cátions B nos sítios octaedros das estruturas. Em relação à influência dos sais precursores de cálcio na preparação das amostras, verifica-se modificação no volume da célula unitária, largura a meia altura refletindo no tamanho de cristalito. Foi observado maiores valores volume da célula unitária e tamanho do cristalito, para o sistema partindo do sal nitrato de cálcio. Nas amostras com maior porcentagem de Sn4+ , notou-se maior formação de carbonatos de cálcio e mudanças nos perfis dos espectros com a substituição dos cátions B no sistema. A Espectroscopia de absorção na Região UV-Vis, apresentou aumento na Egap com a substituição do cátion, com resultados distintos em relação a variação da composição em relação ao tipo de sal precursor de partida, tendo o sistema com o sal precursor acetato de cálcio apresentou variação da Egap direto de 3,28 a 5,02 eV e Egap indireto 4,1 a 5,63 eV; e valores de band gap entre 3,4 a 5,6 eV –gap direto; e 3,79 a 5,8 eV para o gap indireto para as amostras obtidas partindo do sal precursor nitrato de cálcio .Em relação ao processo de descoloração de azos corantes, os materiais apresentaram resultados promissores, com 25 mg dos óxidos sob uma radiação UV-C por 6 horas, tendo o CaSnO3 partindo do sal precursor acetato de cálcio apresentou a melhor eficiência para o RV (75,7%) em 6 horas e para o RNL o CaZr0,25Sn0,75O3 partindo do sal precursor nitrato de cálcio o mais eficaz (65,2%) em 6 horas. Dessa forma, a substituição dos cátions nos sítios octaedros e a variação do sal na síntese podem favorecer as propriedades fotocatalíticas dos materiais.