Development of Nb2O5-doped ZnO/Carbon xerogel photocatalyst for the photodegradation of 4-chlorophenol

Autor(es)

de Moraes, Nicolas Perciani ^[1] ; dos Santos, Gabriela Spirandelli ^[1] ; Neves, Gabriel Costa ^[1] ; Valim, Ricardo Bertholo ^[1] ; Rocha, Robson da Silva ^[1] ; Landers, Richard ^[2] ; Caetano Pinto da Silva, Maria Lucia ^[1] ; Rodrigues, Liana Alvares ^[1]

Afiliação do(s) autor(es)

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

^[2] Univ Estadual Campinas, Inst Fis Gleb Wataghin, 500 Ave Albert Einstein, BR-13083852 Campinas, SP - Brazil

• Tipo de documento: Artigo Científico
• Fonte: OPTIK; v. 219, OCT 2020.
• Citações Web of Science: 0

Resumo

This work evaluates the properties of a new Nb2O5-doped ZnO/carbon xerogel photocatalyst and its efficiency for the degradation of 4-chlorophenol under solar radiation. The development of this material is aimed at diminishing charge recombination during the photocatalytic process. The diffractograms obtained confirm the presence of the hexagonal zinc oxide structure in all samples, whereas the X-ray photoelectron spectroscopy confirms the presence of Nb2O5 on the structure of the ternary photocatalyst. The higher specific surface area of the Nb2O5-doped material, as well as the lower value of gap energy, can be ascribed to the presence of the newly incorporated metallic oxide into the structure of the materials, along with the carbon xerogel. The photocatalytic tests results show that the material with Nb2O5 in its composition exhibited superior efficiency in the degradation of 4-chlorophenol under simulated solar radiation, obtaining a much higher apparent reaction rate constant. Furthermore, the modification impacts the photocatalytic mechanism, which becomes greatly dependent on the hydroxyl radical. (AU)

• 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: 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: 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: 18/16360-0 - 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