Síntese Conjunta do compósito nanoestruturado Fe₂O₃-SnO₂ pelo método poliol e seu desempenho fotocatalítico no descoramento da rodamina-B

Joint synthesis of Fe₂O₃-SnO₂ nanostructured composite by the polyol method and its photocatalytic performance in rhodamine-B bleaching

RESUMO

Compósitos formados de óxidos semicondutores têm sido sintetizados e testados quanto às suas propriedades e aplicações, também, como fotocatalisador de restauração de aquíferos por meio da degradação ou descoramento de corantes orgânicos. Foi preparado o nanocompósito Fe₂O₃-SnO₂ pelo método Poliol, técnica não encontrada para este compósito até o momento na literatura, em refluxo em etilenoglicol. O compósito e os óxidos isolados foram sintetizados pelo mesmo processo, caracterizados e avaliados como fotocatalisadores da Rodamina-B em solução aquosa (10 mg.L^⁻1). Os materiais coletados após o refluxo realizado em intervalos de tempo de 1 h e 8 h geraram Fe₂O₃ e SnO₂, respectivamente e foram analisados por TGA/DTA e por DRX. Constatou-se a obtenção de α-Fe₂O₃ a 400 °C e do SnO₂ a 650 °C. O compósito foi tratado a 700 °C por 1 h. A MEV comprovou a formação de um compósito nanoestruturado com nanopartículas de SnO₂. As curvas BET indicaram materiais não porosos com áreas superficiais de 18, 45 e 20 m².g^⁻1 para as amostras preparadas de Fe₂O₃, SnO₂ e o compósito, respectivamente. Os band gaps estimados em 1,9 eV, 3,5 eV e 1,8 eV, na mesma sequência anterior. Os ensaios de descoramento de Rodamina-B, pH 5,5 em exposição a luz visível e ultravioleta, mostraram propriedades completamente diferenciadas. As partículas de Fe₂O₃ mostraram adsorção física capaz de reduzir a absorção luminosa em 75% nos 15 minutos iniciais, porém não houve o descoramento ao longo dos 75 minutos seguintes. A presença do SnO₂ na solução mostrou descoramento máximo de 45% após 120 minutos. O descoramento obtido pelo nanocompósito em 180 minutos foi de 20%, resultado atribuído ao total recobrimento da superfície das partículas do α-Fe₂O₃ pelas nanopartículas de SnO₂, impedindo tanto a adsorção física do corante sobre o óxido de ferro como o andamento do mecanismo de absorção da luz seguido da degradação do corante.

Palavras-chave
Nanocompósitos; Poliol; Fotocatálise