Synthesis of ZnO Nanoparticles Assisted by N Sources and their Application in the Photodegradation of Organic Contaminants

Autor(es)

da Silva, Gelson T. S. T. ^{[1, 2]} ; Carvalho, Kele T. G. ^[1] ; Lopes, Osmando F. ^{[1, 2]} ; Gomes, Eliziana S. ^[3] ; Malagutti, Andrea R. ^[3] ; Mastelaro, Valmor R. ^[4] ; Ribeiro, Caue ^[1] ; Mourao, Henrique A. J. L. ^[5]

Afiliação do(s) autor(es)

^[1] Lab Nacl Nanotecnol Agronegocio LNNA Embrapa Inst, Rua 15 Novembro 1452, BR-13561206 Sao Carlos, SP - Brazil

^[2] Univ Fed Sao Carlos, Dept Quim, Rodovia Washington Luiz, Km 235, BR-13565905 Sao Carlos, SP - Brazil

^[3] Univ Fed Vales Jequitinhonha & Mucuri, Dept Farm, Rodovia MGT 367, Km 583, BR-39100000 Diamantina, MG - Brazil

^[4] Univ Sao Paulo, Inst Fis Sao Carlos, Ave Trabalhador Sao Carlense 400, BR-13566590 Sao Carlos, SP - Brazil

^[5] Univ Fed Vales Jequitinhonha & Mucuri, Inst Ciencia & Tecnol, Rodovia MGT 367, Km 583, BR-39100000 Diamantina, MG - Brazil

• Tipo de documento: Artigo Científico
• Fonte: CHEMCATCHEM; v. 9, n. 19, p. 3795-3804, OCT 10 2017.
• Citações Web of Science: 13

Resumo

A modified polymeric precursor method assisted by N sources (urea or melamine) was used to obtain anion-doped ZnO nanoparticles. The influence of these molecules on the physical-chemical and photocatalytic properties of the as-synthesized samples was investigated. The ZnO nanoparticles exhibited a hexagonal wurtzite phase and crystallite sizes of approximately 20 nm. The addition of urea or melamine to the Zn2+ precursor solution improved the surface properties of the materials and resulted in controlled growth of the N-doped ZnO nanoparticles, with urea showing superior performance for this purpose. These changes led to improved photocatalytic performance in the degradation of methylene blue (MB) dye and ethionamide antibiotic under UVC irradiation. It was observed that the indirect mechanism involving (OH)-O-center dot radical attack played the main role in both photodegradation reactions catalyzed by the as-synthesized ZnO samples, whereas the photosensitization mechanism had a negligible influence. The use of ESI-MS analyses showed that the MB dye molecules were broken up by the action of the ZnO photocatalyst, indicating the occurrence of a mineralization process. (AU)

• Processo FAPESP: 16/09746-3 - Redução Eletro-/fotoeletrocatalítica de CO2: Eficiência, Seletividade e Cinética Oscilatória
• Beneficiário: Osmando Ferreira Lopes
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Processo FAPESP: 13/17639-4 - Obtenção de semicondutores nanoestruturados: correlação das propriedades fotocatalíticas com suas características estruturais
• Beneficiário: Waldir Avansi Junior
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Processo FAPESP: 15/12304-0 - AVALIAÇÃO DA ATIVIDADE FOTOCATALÍTICA DE HETEROJUNÇÕES g-C3N4/Nb2O5 NO ABATIMENTO DE POLUENTES EM FASE GASOSA
• Beneficiário: Kele Tatiane Gomes Carvalho
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Processo FAPESP: 13/13888-0 - Síntese de nano-heteroestruturas de BiVO4/óxidos de bismuto e avaliação de suas propriedades fotocatalíticas.
• Beneficiário: Osmando Ferreira Lopes
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado