Desenvolvimento de compósitos ZnC<sub>2</sub>O<sub>4</sub>/xerogel de carbono para degradação fotocatalítica de azul de metileno sob radiação solar

Moraes, Nicolas Perciani de; Bacetto, Leticia Araújo; Goes, Clarice Moreira; Dantas, Gustavo Viégas Jucá; Silva, Maria Lucia Caetano Pinto da; Rodrigues, Liana Alvares

doi:10.1590/S1517-707620210002.12998

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Sumário

Artigos • Matéria (Rio J.) 26 (02) • 2021 • https://doi.org/10.1590/S1517-707620210002.12998 copiar

Desenvolvimento de compósitos ZnC₂O₄/xerogel de carbono para degradação fotocatalítica de azul de metileno sob radiação solar

Development of ZnC₂O₄/carbon xerogel composites for photocatalytic degradation of methylene blue under solar radiation

Autoria SCIMAGO INSTITUTIONS RANKINGS

RESUMO

O desenvolvimento de novos compósitos oxalato de zinco (ZnC₂O₄)/xerogel de carbono para aplicações fotocatalíticas foi avaliado. O uso do xerogel de carbono é justificado por sua alta condutividade, que facilita a separação de cargas geradas na estrutura do oxalato de zinco. A eficiência fotocatalítica dos materiais foi avaliada pela decomposição do azul de metileno. Os materiais foram produzidos pela dispersão do oxalato de zinco em gel de carbono, durante sua policondensação em meio ácido. Os difratogramas de raios-X evidenciam a existência da fase ?-ZnC₂O₄no compósito desenvolvido. O material apresenta significativa absorção de radiação na faixa de comprimentos de onda visível. O compósito apresentou degradação completa do azul de metileno (10 mg L^-1, 0.5 L) no sistema após 3 h sob luz solar simulada, com dosagem de 50 mg L^-1de catalisador, evidenciando o potencial uso desse material em processos de tratamento de efluentes.

Palavras-chave
Oxalato de Zinco; Xerogel de carbono; Fotocatálise

MATERIAL	DEGRADAÇÃO	TEMPO	C’₀	DOSAGEM	REFERENCIA
XC-ZnC₂O₄	98%	3h	10 mg L^-1	0.05 g L^-1	-
Xerogel de carbono/ZnO	95%	3 h	10 mg L^-1	0.2 g L^-1	[¹⁴14 MORAES, N.P., BACETTO, L.A., SANTOS, G.S., et al., Synthesis of novel ZnO/carbon xerogel composites: Effect of carbon content and calcination temperature on their structural and photocatalytic properties, Ceram. Int. 45 (2019) 3657–3667. https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2018.11.027. https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2018.... ]
ZnO	97%	3 h	10 mg L^-1	0.2 g L^-1	[¹⁴14 MORAES, N.P., BACETTO, L.A., SANTOS, G.S., et al., Synthesis of novel ZnO/carbon xerogel composites: Effect of carbon content and calcination temperature on their structural and photocatalytic properties, Ceram. Int. 45 (2019) 3657–3667. https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2018.11.027. https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2018.... ]
ZnO	66%	4 h	6,4 mg L^-1	1 g L^-1	[²⁵25 ABDEL MESSIH, M.F., AHMED, M.A., SOLTAN, A. et al., Synthesis and characterization of novel Ag/ZnO nanoparticles for photocatalytic degradation of methylene blue under UV and solar irradiation, J. Phys. Chem. Solids. 135 (2019) 109086. https://doi.org/10.1016/j.jpcs.2019.109086. https://doi.org/10.1016/j.jpcs.2019.1090... ]
Ag/ZnO	83%	4 h	6,4 mg L^-1	1 g L^-1	[²⁵25 ABDEL MESSIH, M.F., AHMED, M.A., SOLTAN, A. et al., Synthesis and characterization of novel Ag/ZnO nanoparticles for photocatalytic degradation of methylene blue under UV and solar irradiation, J. Phys. Chem. Solids. 135 (2019) 109086. https://doi.org/10.1016/j.jpcs.2019.109086. https://doi.org/10.1016/j.jpcs.2019.1090... ]
Mn/ TiO₂	75%	4 h	10 mg L^-1	0.4 g L^-1	[²⁶26 ALKAYKH, S., MBAREK, A., ALI-SHATTLE, E.E. Photocatalytic degradation of methylene blue dye in aqueous solution by MnTiO3 nanoparticles under sunlight irradiation, Heliyon. (2020). https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2020.e03663. https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2020.e... ]
TiO₂	76%	5.5 h	5 mg L^-1	0.2 g L^-1	[²⁷27 YU, A., WANG, Q., WANG, J., et al., Rapid synthesis of colloidal silver triangular nanoprisms and their promotion of TiO2 photocatalysis on methylene blue under visible light, Catal. Commun. (2017). https://doi.org/10.1016/j.catcom.2016.11.004. https://doi.org/10.1016/j.catcom.2016.11... ]
Ag/TiO₂	100%	5.5 h	5 mg L^-1	0.2 g L^-1	[²⁷27 YU, A., WANG, Q., WANG, J., et al., Rapid synthesis of colloidal silver triangular nanoprisms and their promotion of TiO2 photocatalysis on methylene blue under visible light, Catal. Commun. (2017). https://doi.org/10.1016/j.catcom.2016.11.004. https://doi.org/10.1016/j.catcom.2016.11... ]
Xerogel de tanino/Nb₂O₅	70%	5 h	10 mg L^-1	0.2 g L^-1	[²⁸28 MORAES, N.P., BACETTO, L.A., PAIVA, L.K. et al., Novel and inexpensive Nb 2 O 5 /tannin-formaldehyde xerogel composites as substitutes for titanium dioxide in photocatalytic processes, J. Sol-Gel Sci. Technol. 89 (2019) 571–585. https://doi.org/10.1007/s10971-018-4905-6. https://doi.org/10.1007/s10971-018-4905-... ]

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[1] Autor Responsável: Nicolas Perciani de Moraes

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Desenvolvimento de compósitos ZnC2O4/xerogel de carbono para degradação fotocatalítica de azul de metileno sob radiação solar

Development of ZnC2O4/carbon xerogel composites for photocatalytic degradation of methylene blue under solar radiation

RESUMO

Desenvolvimento de compósitos ZnC₂O₄/xerogel de carbono para degradação fotocatalítica de azul de metileno sob radiação solar

Development of ZnC₂O₄/carbon xerogel composites for photocatalytic degradation of methylene blue under solar radiation