Caracterização das propriedades fotocatalíticas e fotoluminescentes de Bi2WO6:xPr3+ com adição de extrato de beterraba obtidos pelo método hidrotérmico assistido por microondas - Brito, Ana Melissa Paula (2023)
A síntese verde tem se mostrado promissora para a obtenção de nanopartículas por ser uma alternativa econômica e ambientalmente correta. Devido suas propriedades estruturais e eletroquímicas interessantes e empregando diferentes formas de obtenção, o tungstato de bismuto (Bi2WO6) se destaca como um fotocatalisador, para remediação ambiental. Neste trabalho, nanopartículas de Bi2WO6:xPr3+ (x = 0; 1 e 3 %molar), com adição de extrato de beterraba (EB), foram sintetizadas pelo método hidrotérmico assistido por micro-ondas à 150 °C por 60 min. Por conseguinte, as amostras foram caracterizadas estruturalmente pela técnica de difração de raios X (DRX) e sua morfologia foi investigada pela microscopia eletrônica de varredura de emissão de campo (MEV-FEG). A atividade fotocatalítica das amostras foi quantificada pela técnica de espectroscopia de UV-Visível (UV-Vis) por meio da degradação dos corantes azul de metileno (AM) e violeta cristal (VC) por irradiação ultravioleta e solar. As propriedades ópticas foram investigadas por meio da técnica de fotoluminescência (FL). Os resultados dos padrões de DRX mostraram que as amostras possuem uma estrutura cristalina ortorrômbica e boa cristalinidade, sem a presença de fases secundárias, o que indica que a presença do dopante Pr3+ e a adição do extrato de beterraba, não geram fases adicionais. Além disso, o tamanho de cristalito variou entre 6,48 nm à 10,27 nm, apresentando um ligeiro aumento quando inserido o dopante Pr3+, mas à medida que aumentou a quantidade de EB, o tamanho de cristalito diminuiu. As micrografias de MEV-FEG constataram que a morfologia predominante das nanopartículas é semelhante a uma flor. A energia de banda de gap dos Bi2WO6:xPr3+ variou entre 3,56 eV a 3,65 eV. Os testes fotocatalíticos indicam que todas as amostras apresentam potencial para degradar as moléculas dos corantes AM e VC. Além disso, observou-se que o mecanismo fotocatalítico atuante consiste em superóxidos e buracos. Ademais, os espectros de FL constatou que as nanopartículas apresentaram o índice de renderização de cor (CRI) maior que 80% que tornam esse nanomaterial potencial para aplicações em diodos emissores de luz branca de alta qualidade. Portanto, as nanopartículas de Bi2WO6:xPr3+, utilizando síntese verde e a luz solar, pode ser uma alternativa promissora, eficiente e econômica para a degradação de corantes orgânicos como também para aplicações em diodos emissores de luz branca.