Caracterização de nanoestruturas de óxido de nióbio para aplicação em fotocatálise heterogênea

Abstract

Dentre os diferentes tipos de poluição os efluentes gerados pela indústria têxtil são uma preocupação crescente, principalmente devido a presença de corantes que reduzem a quantidade de oxigênio dissolvido na água e a penetração de luz, dificultando a fotossíntese dos corpos aquáticos. A fim de remover esse poluente específico, alguns métodos são propostos no meio científico e um deles é a fotocatálise heterogênea. Este, é um processo baseado em reações de oxiredução que acontecem nas superfícies de óxidos metálicos semicondutores irradiados por luz ultravioleta ou visível, decompondo moléculas orgânicas. Um óxido metálico viável, que além de bastante disponível no Brasil, apresenta propriedades e estudos que comprovam sua eficiência, é o óxido de nióbio. Neste trabalho, diferentes morfologias de óxido de nióbio foram caracterizadas e avaliadas na reação de fotodegradação do corante alaranjado de metila. Os resultados de difração de raios X mostraram sinais referentes as fases pseudohexagonal e ortorrômbica do óxido de nióbio e os resultados de BET indicaram uma menor área superficial dos materiais em relação ao óxido de nióbio comercial. Os testes de fotodegradação foram realizados em pH neutro e ácido (pH 3) sendo testada a influência da acidificação da solução do alaranjado de metila com HCl ou H2SO4. A solução em estudo, na presença do fotocatalisador, foi irradiada por uma lâmpada UV de 393 nm e alíquotas foram coletadas em diferentes tempos, no intervalo de 120 minutos. As concentrações das soluções foram estimadas pelo método colorimétrico, utilizando um aplicativo de smartphone chamado PhotoMetrix, que gera curvas de calibração e faz amostragem através de imagens digitais obtidas pela câmera do celular. Nos estudos realizados a fotodegradação não pôde ser comprovada em nenhum dos materiais. Um dos motivos para que isso tenha ocorrido pode ter sido a baixa potência da lâmpada utilizada. Além disso a utilização de uma pequena quantidade de fotocatalisador bem como a possível instabilidade nas leituras com o aplicativo PhotoMetrix podem ter sido outros fatores fundamentais.