Avaliando as propriedades fotocatalíticas da ferrita de bismuto dopada com lantânio e cério.

Abstract

Este trabalho teve como objetivo principal a avaliação de propriedades fotocatalíticas da ferrita de bismuto (BiFeO₃ – BFO), pura e dopada com lantânio (La³⁺) e cério (Ce⁴⁺) sintetizadas pela rota cerâmica, na degradação dos corantes Azul de Metileno, Red Reativo 239 e Red Ácido 249 sob irradiação ultravioleta. Também teve como meta iniciar a construção de uma câmara fotocatalítica que atua na região do visível. Amostras de BFO sintetizadas e calcinadas a 850ºC com patamares distintos (1h, 3h e 5h) foram previamente caracterizadas para confirmar a incorporação dos dopantes. Ensaios de fotodegradação foram realizados com monitoramento espectrofotométrico para avaliar a variação da concentração dos corantes ao longo do tempo. Os resultados indicaram eficiência fotocatalítica limitada, com remoções máximas de corantes inferiores a 40%, aquém do desempenho esperado conforme reportado na literatura (em alguns casos >70%), provavelmente devido o caráter ácido (pH≈4) do meio. Observou-se que a dopagem com lantânio promoveu um perfil de degradação mais consistente para o Azul de Metileno, enquanto a dopagem com cério apresentou comportamento oscilatório, possivelmente devido à formação de intermediários e dinâmicos redox complexos. Para o teste com o corante Red Reativo 239, o patamar de temperatura das amostras dopadas com La influenciou positivamente a eficiência, ou seja, as amostras obtidas com patamar de 3h apresentaram melhor resultado, enquanto para os testes com o corante Red Ácido 249, a eficiência foi reduzida, atribuída à alta solubilidade e à carga aniônica do corante, que limita a interação com a superfície catalítica. Esses resultados evidenciam que, apesar das modificações na estrutura eletrônica promovidas pela dopagem, fatores como o pH do meio, a recombinação eletrônica, adsorção limitada e formação de intermediários persistentes restringem a eficiência da fotodegradação sob as condições experimentais empregadas.