Síntese assistida por micro-ondas de heterojunções de óxidos metálicos semicondutores com aplicações fotocatalíticas

Resumo

A utilização de luz solar em processos fotoinduzidos é bastante atraente visto que se trata de uma fonte de energia limpa e praticamente inesgotável. Recentemente pesquisas relacionadas ao desenvolvimento de novos fotocatalisadores capazes de aproveitar este tipo de energia vêm crescendo. Óxidos metálicos semicondutores têm se destacado nessa área, contudo, o desenvolvimento de materiais capazes de aproveitar a componente visível da radiação (porção majoritária) constitui um desafio contemporâneo. Neste contexto, esta proposta de pesquisa tem como objetivo o desenvolvimento de novas heterojunções de óxidos metálicos semicondutores nanoestruturados, cujo efeito sinérgico possibilite o aproveitamento de radiação visível, resultando em elevada atividade fotocatalítica. Inicialmente, serão investigados sistemas envolvendo principalmente BiVO4, ZnO, TiO2 e derivados. Esses catalisadores serão sintetizados por rotas assistidas por micro-ondas, uma técnica emergente que permite a obtenção dos produtos desejados rapidamente, com elevada seletividade, rendimento e baixo consumo energético, em comparação com métodos convencionais de síntese. Desse modo, inúmeros estudos metodológicos poderão ser realizados em curto intervalo de tempo, permitindo a investigação das condições sintéticas ideais para obtenção de nanomateriais com morfologia e estrutura controladas. Estes novos materiais serão caracterizados por diversas técnicas e aplicados na fotodegradação de matéria orgânica como corantes e pesticidas, além da geração fotoeletroquímica de H2. Como resultado espera-se estabelecer com precisão novos protocolos de síntese assistida por micro-ondas, produzindo fotocatalisadores inéditos com elevada atividade frente à radiação visível e com aplicações extremamente relevantes do ponto de vista ambiental. (AU)