Síntese e caracterização de vanadatos de bismuto para a fotólise da água e degradação de moléculas orgânicas

Resumo

Nos últimos anos, tem aumentado as pesquisas envolvendo o aperfeiçoamento de tecnologias para a produção de energia e proteção ambiental. Neste contexto, os sistemas fotoeletroquímicos surgem como tecnologia promissora para a fotólise da água, possuindo um elevado potencial para a conversão de energia solar e estocagem de energia. Além disso, a remoção de poluentes orgânicos dos ambientes aquáticos também pode ser viabilizada pelo emprego destes sistemas. Entre os diversos materiais empregados para esta finalidade encontram-se os filmes nanoestruturados de óxidos mistos de vanádio, os quais apresentam excelentes propriedades fotocatalíticas com a irradiação de energia na região do visível. Muitos trabalhos têm demostrado que a eficiência dos materiais fotocatalíticos pode depender significativamente das condições empregadas na síntese. Assim, neste projeto se propõe a preparação, caracterização e aplicação de filmes nanoestruturados vanadatos de bismuto (BiVO4), puro e dopados com Co, Mo e W para a fotólise da água e degradação do disruptor endócrino bisfenol A. A síntese destes filmes será baseada no uso de polietilenoglicol e os filmes serão formados sobre a superficíe de ITO, FTO ou Ti. Os parâmetros que serão avaliados na produção dos filmes consistem na temperatura, número de camadas, concentração dos precursores e dos agentes dopantes. Este estudo será realizado por meio de planejamento experimental. A caracterização dos filmes será feita pelas técnicas de microscopia eletrônica de varredura, de transmissão e de força atômica, difração de raios-X, espectroscopia Raman, de infravermelho e fotoeletrônica. As técnicas de voltametria cíclica, espectroscopia de impedância eletroquímica, medidas de capacitância, fotocorrente, espectroscopia de fotocorrente de intensida modulada e de potencial modulado também serão empregadas. Com um controle das condiçoes de síntese espera-se otimizar o sistema para obtenção de maiores rendimentos na fotólise da água e degradação do Bisfenol A.