Zinc oxide/carbon xerogel composites for photocatalytic applications developed through acidic and alkaline synthesis routes: structural, morphological, and photocatalytic evaluations

Autor(es)

de Moraes, Nicolas Perciani ^[1] ; Valim, Ricardo Bertholo ^{[1, 2]} ; Rocha, Robson da Silva ^{[1, 2]} ; Caetano Pinto da Silva, Maria Lucia ^{[1, 2]} ; Bastos Campos, Tiago Moreira ^{[3, 1]} ; Thim, Giltnar Patrocinio ^[3] ; Rodrigues, Liana Alvares ^{[1, 2]}

Afiliação do(s) autor(es)

^[1] Univ Sao Paulo, Escola Engn Lorena EEL, Estr Municipal Campinho S-N, BR-12602810 Lorena, SP - Brazil

^[2] Thim, Giltnar Patrocinio, Inst Tecnol Aeronaut ITA CTA, Praca Mal Eduardo Gomes 50, BR-12228900 Sao Jose Dos Campos, SP, Brazil.de Moraes, Nicolas Perciani, Univ Sao Paulo, Escola Engn Lorena EEL, Estr Municipal Campinho S-N, BR-12602810 Lorena, SP - Brazil

^[3] Inst Tecnol Aeronaut ITA CTA, Praca Mal Eduardo Gomes 50, BR-12228900 Sao Jose Dos Campos, SP - Brazil

• Tipo de documento: Artigo Científico
• Fonte: JOURNAL OF NANOPARTICLE RESEARCH; v. 22, n. 6 JUN 5 2020.
• Citações Web of Science: 0

Resumo

This paper evaluates the influence of synthesis route (acidic or alkaline) on the structure, morphology, and photocatalytic properties of ZnO/Carbon xerogel composites. Structurally, both classes of materials present the wurtzite phase of zinc oxide. Composites derived from acidic route displayed facile thermal degradation of the zinc oxalate precursor when compared with pure zinc oxalate. Morphology-wise, materials produced through alkaline route are composed of nodular and plate-like particles, whereas acidic route composites are heterogeneously formed by large polyhedral particles and small particle agglomerates. Elemental distribution analysis confirms the heterogeneity of the acidic route composites, showing clear phase separation between the ZnO and the carbon xerogel. The composites prepared using the alkaline route are superior in the photodegradation of 4-chlorophenol, probably due to higher homogeneity and synergy between the semiconductor and carbonaceous phases. The superiority of alkaline route composites is confirmed by electrochemical impedance spectroscopy, which shows that such materials have enhanced charge separation capability. Graphical abstract (AU)

• Processo FAPESP: 13/02762-5 - Desenvolvimento de tecnologias de prevenção à poluição: degradação e monitoramento on-line de antibióticos em esgotos
• Beneficiário: Robson da Silva Rocha
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Jovens Pesquisadores
• Processo FAPESP: 18/10492-1 - Desenvolvimento e avaliação de heterojunções semicondutor/ZnO/xerogel de carbono na fotodegradação de 4-clorofenol em reator de leito fluidizado e em reator em batelada
• Beneficiário: Liana Alvares Rodrigues
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Processo FAPESP: 18/16360-0 - Desenvolvimento de compósitos ternários ZnO/Bi2O3/Xerogel de carbono como fotocatalisadores para a degradação de poluentes orgânicos persistentes
• Beneficiário: Nicolas Perciani de Moraes
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Processo FAPESP: 18/12035-7 - Propriedades mecânicas e antimicrobianas de nanocompósito Ag/PMMA
• Beneficiário: Gilmar Patrocínio Thim
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Processo FAPESP: 17/10118-0 - Estudo e aplicação da tecnologia eletroquímica para a análise e a degradação de interferentes endócrinos: materiais, sensores, processos e divulgação científica
• Beneficiário: Marcos Roberto de Vasconcelos Lanza
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Temático
• Processo FAPESP: 16/20920-5 - Fotocatálise heterogênea aplicada na degradação de poluentes orgânicos utilizando catalisador híbrido de óxido de zinco-xerogel de carbono
• Beneficiário: Nicolas Perciani de Moraes
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado