Evaluation of ZnO/Carbon Xerogel Composite as a Photocatalyst for Solar and Visible Light Degradation of the Rhodamine B Dye

Autor(es)

dos Santos, Gabriela Spirandelli ^[1] ; Goes, Clarice Moreira ^[1] ; Martins de Sousa, Juliana Giancoli ^[1] ; de Moraes, Nicolas Perciani ^[1] ; Chaguri, Livia ^[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

• Tipo de documento: Artigo Científico
• Fonte: Journal of Nanoscience and Nanotechnology; v. 21, n. 4, p. 2292-2301, APR 2021.
• Citações Web of Science: 0

Resumo

This study is focused on the evaluation of the Rhodamine B photodegradation using ZnO/carbon xerogel composite as a photocatalyst, in order to enhance the photocatalytic process efficiency under visible light. The proposed synthesis employs tannin as a precursor for the carbon xerogel, which enhances the economic and environmental aspect of the composite. The synthesized materials have the hexagonal structure of the zinc oxide (wurtzite), which is homogeneously distributed on the carbonaceous matrix. The diffuse reflectance test shows that light absorption was significantly enhanced for the composite. The solar light-driven photodegradation results revealed that the synthesized composite achieved virtually complete degradation of the dye present in the solution in less than 3 h, in all concentrations tested. The results of visible light driven photocatalysis showed that the carbonaceous material presents better photoactivity than the pure oxide (70% and 40% degradation of Rhodamine B, respectively), due to the synergistic effect between the carbon xerogel and zinc oxide on the properties of the composite. The photocatalytic mechanism main active species are the photogenerated vacancies and superoxide radicals. (AU)

• Processo FAPESP: 17/03428-2 - Modificação na etapa de secagem no processo de obtenção de fotocalisadores a base de nióbio
• Beneficiário: Lívia Chaguri e Carvalho
• 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: 19/03641-3 - Fotodegradação de 4-clorofenol usando compósito ZnO/SnO2/xerogel de carbono como catalisador
• Beneficiário: Clarice Moreira Goes
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• 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
• 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