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Facile preparation of Bi-doped ZnO/β-Bi2O3/Carbon xerogel composites towards visible-light photocatalytic applications: Effect of calcination temperature and bismuth content

Texto completo
Autor(es):
de Moraes, Nicolas Perciani ; Rocha, Robson da Silva ; Caetano Pinto da Silva, Maria Lucia ; Bastos Campos, Tiago Moreira ; Thim, Gilmar Patrocinio ; Landers, Richard ; Rodrigues, Liana Alvares
Número total de Autores: 7
Tipo de documento: Artigo Científico
Fonte: CERAMICS INTERNATIONAL; v. 46, n. 15, p. 15-pg., 2020-10-15.
Resumo

This work aimed to study the development and properties of Bi-doped ZnO/beta-Bi2O3/Carbon xerogel composites towards visible light photocatalysis applications. The materials were characterized by X-ray diffraction, scanning electron microscopy, transmission electron microscopy, dispersive energy spectroscopy, infrared spectroscopy, nitrogen adsorption isotherms, Raman spectroscopy, diffuse reflectance spectroscopy and X-ray photoelectron spectroscopy. The photocatalytic activity of the developed composites was evaluated through the photo degradation of the 4-chlorophenol molecule and by chronoamperometry tests. The results obtained show that the calcination temperature poses a major influence in the final structure of the materials developed. The calcination temperature of 600 degrees C resulted in the formation of the beta-Bi2O3 and Bi-0 phases, consequently enhancing the photocatalytic activity of the composites due to the increased charge mobility provided by the heterojunctions between zinc oxide, carbon xerogel, bismuth oxide and metallic bismuth. The composite with intermediate bismuth composition (XC/ZnO-Bi2O3 5%) displayed the best photocatalytic response among the materials tested, which was confirmed by its increased photocurrent generation capability. The photocatalytic mechanism is highly dependent in the generation of hydroxyl radicals and the composite presents good reusability properties. (AU)

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Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Jovens Pesquisadores
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Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
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
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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: 18/12035-7 - Propriedades mecânicas e antimicrobianas de nanocompósito Ag/PMMA
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Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular