Foto-sorção de metais alcalinos utilizando a heterojunção de SiO2//TiO2//PB - Perissinotto, Amanda Pasquoto (2021)
A poluição global resultante de atividades antrópicas e a potencial escassez de fontes de energia derivadas de hidrocarbonetos agravaram-se de maneira considerável nas últimas décadas. Algumas alternativas foram desenvolvidas para suprir a demanda energética mundial, como a utilização de biocombustíveis, energia nuclear e armazenamento de energia. Entretanto, a sustentabilidade destas tecnologias é limitada devido à liberação negligenciada de resíduos no ambiente. Sistemas fotocatalíticos baseados em semicondutores para foto-sorção destacam-se como uma das tecnologias promissoras para remediação ambiental tanto de contaminação por compostos orgânicos quanto inorgânicos. O objetivo deste trabalho foi de utilizar de nova rotas sintéticas ou aprimoradas para obtenção de materiais fotoativos nanoestruturados formados da junção do semicondutor titânia (TiO2) e o hexacianometalato Azul da Prússia (PB) suportados em aerogéis de sílica e na sílica mesoporosa SBA-15 para remoção dos metais alcalinos, Césio, Lítio e Potássio. Aerogéis de sílica-titânia e a sílica mesoporosa SBA-15 decorada com TiO2 foram obtidos a partir do processo sol-gel, enquanto que o semicondutor Azul da Prússia foi depositado na superfície da titânia pelo método de fotodeposição. Os suportes de sílica obtidos via processo sol-gel proporcionam propriedades físicas intrínsecas como alta área superficial, considerável volume de poros e boa estabilidade térmica. O controle de morfologia e deposição da titânia na superfície dos suportes de sílica foi obtido a partir de estratégias visando o controle inicial de síntese, principalmente na tentativa de diminuir a reatividade e cinética de hidrólise dos precursores de titânia. Os materiais obtidos foram caracterizados detalhadamente utilizando de um conjunto de técnicas apropriadas com objetivo de compreender como as propriedades estruturais e físicas influenciam na atividade foto-redução do semicondutor Azul da Prússia. A capacidade de incorporação dos metais alcalinos estimada a partir dos ensaios de foto-sorção mostrou-se dependente das heteroestruturas e da seletividade iônica. Os materiais desenvolvidos neste trabalho apresentaram potencial aplicação em descontaminação ambiental de soluções aquosas contendo íons césio ou potássio e, portanto, os habilitando para posteriores estudos com de resíduos nucleares ou agrícolas (vinhaça).