Influência do método de síntese nas propriedades fotocatalíticas e fotoluminescentes do Ca1-xInxWO4 - Nunes, Theresa Beatriz Oliveira (2022)
O CaWO4 é um semicondutor que vem sendo investigado atualmente por apresentar boas propriedades ópticas. Estas propriedades estão relacionadas a alguns fatores de processamento como por exemplo os diferentes métodos de síntese que geram estruturas cristalinas e morfologias distintas. Tais características morfológicas e estruturais certamente irão afetar as propriedades do material sintetizado. Neste trabalho foram investigadas as propriedades fotocatalíticas e fotoluminescentes do CaWO4 dopado com índio (0, 1, 2, 4 e 8% mol) sintetizado durante 30 minutos por dois métodos distintos: o método sonoquímico (MS) e o método hidrotérmico assistido por microondas (MHAM). As estruturas cristalinas das amostras puras e dopadas e suas morfologias foram caracterizadas pela técnica de difração de raios-X (DRX) e pela microscopia eletrônica de varredura por emissão de campo (MEV-FEG), respectivamente. A atividade fotocatalítica foi estimada a partir da degradação do corante azul de metileno (MB) sob luz UV. Os pós de CaWO4 foram testados em 3 ciclos de reuso. As propriedades ópticas e fotoluminescentes foram estimadas a partir da espectroscopia UV-Visível e do ensaio de fotoluminescência (FL). Os difratogramas indicaram a não formação de fases secundárias e o refinamento de Rietveld estimou os tamanhos de cristalito onde as amostras sintetizadas pelo MS obtiveram um tamanho de cristalito de 31,85 nm para a amostra pura que variou para 31,23 nm com a dopagem máxima (8% de In). Para as amostras sintetizadas pelo MHAM o tamanho de cristalito variou entre 35,98 nm para a amostra pura e 36,73 nm para a amostra de 8% de In. Os tamanhos médios de cristalito das amostras dos MS e MHAM foram 33,51 e 34,69 nm, respectivamente. As imagens do MEV-FEG indicaram uma morfologia aglomerada irregular e na forma de bastonetes e kibes. A atividade fotocatalítica teve sua eficiência incrementada com o aumento da dopagem, sendo as amostras dopadas com 4 e 8% de índio que apresentaram as melhores eficiências fotocatalíticas e os menores valores de bandgaps. A amostra sintetizada pelo método hidrotérmico apresentou a menor perda de eficiência durante os 3 ciclos de reuso, sendo a melhor alternativa para aplicações em fotocatálise. As amostras com 8% de íons de In+3 apresentaram menores intensidades de FL com pico máximo em 479 e 483 nm sugerindo que há uma menor recombinação par e-/h+, o que levou essas amostras a terem um melhor desempenho fotocatalítico