Desenvolvimento de filmes finos heteroestruturados à base de BiVO4 para aplicação na fotodegradação de poluentes orgânicos

• Processo: 13/26366-1
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Vigência (Início): 01 de maio de 2014
• Vigência (Término): 31 de agosto de 2014
• Área do conhecimento: Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Materiais Não-metálicos
• Pesquisador responsável: Paulo Sergio Pizani
• Beneficiário: Vagner Romito de Mendonça
• Instituição Sede: Centro de Ciências Exatas e de Tecnologia (CCET). Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR). São Carlos , SP, Brasil
• Assunto(s): Heteroestruturas Tratamento de água Fotocatálise
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: fotocatalise | heteroestruturas | Radiação visível | Tratamento de água | Vanadato de Bismuto | Óxidos nanoestruturados

Resumo

Um dos principais desafios científicos e tecnológicos na aplicação de semicondutores nanoestruturados como fotocatalisadores está relacionado ao fato dos materiais com melhores performances serem ativados unicamente por radiação na região UV do espectro eletromagnético. Entretanto, materiais que podem ser ativados por radiação na região do visível (menor valor de ¬band gap - Ebg) e, consequentemente, aproveitar com maior eficiência a luz solar, possuem como desvantagem o menor tempo de vida das cargas fotogeradas, acarretando em menores eficiências quando comparados aos óxidos comumente utilizados. Uma das alternativas promissoras de grande interesse científico e tecnológico para superar tal desafio está no desenvolvimento de heteroestruturas com semicondutores com valor de Ebg na região do visível. Diante disso, a formação de filmes heteroestruturados contendo BiVO4 (Ebg = 2,4 eV) seria uma alternativa para se obter um aumento na eficiência do processo pelo aumento do tempo de vida das cargas, além de facilitar a etapa de recuperação e reciclagem do material. Assim, este projeto propõe a preparação de filmes finos de BiVO4/Bi2O3 e BiVO4/V2O5 e o estudo de suas fotoatividades na degradação de poluentes orgânicos sob radiação visível. Os filmes heteroestruturados serão preparados pela estratégia PBM (purpose-built materials) na presença de precursores de BiVO4 e de filmes do óxido (Bi2O3, V2O5) previamente depositados. Caracterizações estruturais e morfológicas serão estudadas através das técnicas de DRX, espectroscopia Raman, fotoluminescência, absorção de raios X e microscopia eletrônica. Medidas elétricas de capacitância e fotocorrente serão realizadas para melhor entendimento do mecanismo de degradação dos contaminantes orgânicos.

Publicações científicas

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

DA SILVA, LUIS F.; LOPES, OSMANDO F.; DE MENDONCA, VAGNER R.; CARVALHO, KELE T. G.; LONGO, ELSON; RIBEIRO, CAUE; MASTELARO, VALMOR R.. An Understanding of the Photocatalytic Properties and Pollutant Degradation Mechanism of SrTiO3 Nanoparticles. Photochemistry and Photobiology, v. 92, n. 3, p. 371-378, MAY-JUN 2016. (13/09573-3, 13/26366-1, 15/12304-0, 13/13888-0, 13/07296-2)

FALSETTI, PAULO H. E.; SOARES, FERNANDO C.; RODRIGUES, GABRIEL N.; DEL DUQUE, DOUGLAS M. S.; DE OLIVEIRA, WLADEMIR R.; GIANELLI, BRUNO F.; DE MENDONCA, VAGNER R.. Synthesis and photocatalytic performance of Bi2O3 thin films obtained in a homemade spin coater. MATERIALS TODAY COMMUNICATIONS, v. 27, JUN 2021. (13/26366-1, 17/17476-9)