Síntese, Caracterização e Avaliação de Desempenho de Heterojunções de Óxidos Metálicos à base de TiO2 com Potenciais Aplicações em Sistemas Fotocatalíticos

Resumo

A fotocatálise heterogênea é um processo oxidativo e potencial candidato para mitigação de problemas associados à poluição ambiental. Nos últimos anos, a síntese e as propriedades fotocatalíticas de diversos semicondutores foram descritas na literatura. Muitos fatores exercem influência na eficiência desses materiais, como propriedades superficiais, estruturais, morfológicas e eletrônicas. A obtenção de heterojunções entre óxidos é considerada uma forma eficaz para aumentar a eficiência fotocatalítica em comparação aos óxidos individuais, melhorando a absorção na região do visível, reduzindo a recombinação de cargas fotogeradas e promovendo a geração de espécies ativas superficiais. Nesse contexto, este projeto tem como objetivo sintetizar heterojunções à base de TiO2 modificadas com óxido de rutênio (RuO2) ou óxido de grafeno (rGO), buscando compreender as interações químicas e físicas interfaciais dessas heterojunções e seu desempenho quanto à fotodegradação de um contaminante farmacêutico modelo (acetaminofeno) em meio aquoso. Para tanto, serão estudadas as heterojunções TiO2/RuO2 e TiO2/rGO na forma de pó e filmes finos imobilizados em substratos de vidro sodo-cálcico (microesferas e lâminas). Os materiais obtidos serão caracterizados e sua atividade fotocatalítica será estudada preliminarmente em suspensão aquosa e posteriormente em reatores fotoquímicos microestruturados de placas planas em operação contínua, irradiados por luz solar simulada e LEDs.