TiO2/Nb2O5/carbon xerogel ternary photocatalyst for efficient degradation of 4-chlorophenol under solar light irradiation

Autor(es)

de Moraes, Nicolas Perciani ; Torezin, Fernanda Azzoni ; Juca Dantas, Gustavo Viegas ; Martins de Sousa, Juliana Giancoli ; Valim, Ricardo Bertholo ; Rocha, Robson da Silva ; Landers, Richard ; Gaetano Pinto da Silva, Maria Lucia ; Rodrigues, Liana Alvares

• Tipo de documento: Artigo Científico
• Fonte: CERAMICS INTERNATIONAL; v. 46, n. 10, p. 11-pg., 2020-07-01.

Resumo

This study examines the development of ternary photocatalysts based on titanium dioxide, niobium oxide, and carbon xerogel, aimed at increasing photocatalytic efficiency under solar light irradiation. The modifications proposed are focused on diminishing charge recombination and enhancing visible light sensitivity. The new photocatalyst was prepared using discarded titanium and niobium scraps and chips, whilst black wattle tannin was used as the carbon source. The X-ray diffractometry results show that the anatase form of titanium dioxide is present in the samples, whereas the niobium oxide presents itself in the amorphous structure. The incorporation of both carbon xerogel and niobium oxide into the TiO2 is confirmed by the infrared and energy dispersive spectroscopies. The diffuse reflectance results show that the materials containing carbon xerogel present a significantly higher visible light absorption, whilst the combined effect of the modifications proposed caused the gap energy of the ternary material to drop noticeably. The photocatalytic efficiency of the ternary material was superior to the ones found for the pure oxides and binary material, probably due to its lower value of bandgap and enhanced charge separation efficiency, as confirmed by the electrochemical impedance tests. (AU)

• 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: 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: 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: 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