ESTUDO DOS EFEITOS DA TEMPERATURA, TEMPO DE REAÇÃO E ESTEQUIMETRIA NA SÍNTESE DE NANOBASTÕES DE ZnO PARA APLICAÇÃO EM FOTOCATÁLISE

Abstract

RESUMO -Neste trabalho foram preparadas microestruturas de ZnO, imobilizadas sobre placas de zinco, visando sua aplicação na fotocatálise. A síntese foi realizada através de tratamento hidrotérmico e rodamina B foi escolhida como molécula teste para avaliação da atividade catalítica dos materiais. Um planejamento de experimentos composto central circunscrito foi utilizado para estudar as variáveis de síntese do tratamento hidrotérmico (razão molar NaOH/Zn(NO 3 ) 2 , tempo, temperatura e razão molar Zn(NO 3 ) 2 /frutose). Observou-se que a quantidade de NaOH presente durante a síntese é a variável mais importante, apresentando fatores lineares e quadráticos significativos. A melhor condição do planejamento de experimentos estudado possibilitou a remoção de 80% de corante em uma hora de exposição à radiação UV. As imagens de MEV mostram a obtenção de diferentes estruturas e a análise dos difratogramas indicam a presença de fases cristalinas. INTRODUÇÃOA fotocatálise é um processo oxidativo avançado muito promissor para aplicação na degradação de contaminantes orgânicos, uma vez que, em condições adequadas de operação, resulta na produção de CO 2 , H 2 O e ácidos alifáticos de baixo peso molecular (Behnajady et al., 2007). Além disso, pode ser aplicada na redução de contaminantes metálicos (Chakrabarti et al., 2009) e na inativação de bactérias, tanto em fase gasosa (Pal et al., 2008), quanto líquida (Byrne et al., 2011).Entre os catalisadores usados em fotocatálise estão TiO 2 , ZnO, Fe 2 O 3 , CdS, ZnS e GaP, sendo que o dióxido de titânio é o mais estudado e mais ativo sob radiação entre 300 nm e 390 nm, além de ser estável em vários ciclos catalíticos (Chong et al., 2010). Entretanto, o óxido de zinco possui características peculiares que o tornam interessante em muitas pesquisas. A maior vantagem do ZnO em relação ao TiO 2 é a capacidade de absorver uma fração maior do espectro UV (Behnajady et al., 2007).Quando o catalisador é usado em suspensão, uma etapa posterior para separação do sólido se faz necessária, o que onera o processo, dificultando uma possível aplicação em maior escala. Portanto, a obtenção de catalisador imobilizado, pelo seu potencial de reduzir custos de operação, é de grande interesse e vem sendo investigada. Entre as técnicas encontradas na literatura estão: crescimento na Área temática: Engenharia de Materiais e Nanotecnologia 1