Degradação Fotocatalítica De 4-Clorofenol Sob Luz Solar E Visível Utilizando O Compósito CdS/ZnO/Xerogel De Carbono Como Catalisador

• Ano de defesa: 2022
• Autor(a) principal: Dantas, Gustavo Viégas Jucá
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: 4-chlorophenol; 4-clorofenol; cadmium sulfide; carbon xerogel; Fotocatálise; óxido de zinco; persistent organic pollutants; Photocatalysis; poluentes orgânicos persistentes; sulfeto de cádmio; xerogel de carbono; zinc oxide
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/97/97139/tde-01072022-160553/

Esse trabalho visou o desenvolvimento de fotocatalisadores de alta eficiência, com capacidade de absorção de luz visível, para degradação de poluentes orgânicos. Os fotocatalisadores foram sintetizados através do acoplamento de ZnO, CdS e uma matriz de xerogel de carbono de baixo custo, baseada em tanino de acácia negra. O ZnO é um dos fotocatalisadores mais amplamente utilizados, com boa eficiência, porém com a desvantagem de ter baixa absorção de luz visível, enquanto o CdS é um fotocatalisador sensível a luz visível que pode ser usado para sensibilizar o ZnO. O xerogel de carbono age como condutor, melhorando a separação de cargas, e age também como reserva de energia no sistema, além de possuir alta absorção no visível e alta porosidade, aumentando a quantidade de sítios ativos e, consequentemente, a atividade do fotocatalisador. Os fotocatalisadores produzidos foram caracterizados por difratometria de raios X, espectroscopia por reflectância difusa, espectroscopia Raman, espectroscopia no infravermelho, isotermas de adsorção-dessorção de N2, microscopia eletrônica de varredura e espectroscopia por excitação de fotoelétrons. A eficiência fotocatalítica dos materiais foi determinada sob irradiação visível e solar artificial através da degradação de 4-clorofenol, cuja concentração foi medida por espectroscopia UV-Vis. Todos os materiais ternários apresentaram as fases cristalinas hexagonais de ZnO e de CdS, assim como atividade fotocatalítica quando submetidos a irradiação solar e visível, sendo o material com maior eficiência o XZC 0.5 10% 600, promovendo 83% de degradação do 4- clorofenol presente em solução após 300 minutos de irradiação solar. Esse mesmo material apresentou dois band gaps distintos, com energias de 3,20 eV e 2,77 eV.