PHOTOCATALYTIC DEGRADATION OF DYE OVER GRAPHENE-TiO 2 NANOCOMPOSITE. In this work the sol-gel method was used to synthesize a nanocomposite containing TiO 2 and graphene oxide (GO). The photocatalytic activity of the TiO 2 /GO nanocomposite was evaluated regarding the degradation of a reactive dye (reactive black 5) in aqueous solution using processes assisted by UV-A radiation. Under these conditions the nanocomposite showed higher degradation efficiency than the reference photocatalyst (Degussa P25 TiO 2 ), mainly due to the high degradation capacity of the synthesized TiO 2 nanoparticles. Although contradictory to several reports in the specialized literature, no synergistic effect was observed between the nanocomposite components.Keywords: photocatalysis; nanocomposite; TiO 2 ; graphene oxide
INTRODUÇÃODe maneira geral, grande parte do potencial poluente associado às atividades antrópicas está relacionado com a emissão de resíduos domésticos e industriais, os quais apresentam espécies químicas resistentes e tóxicas. Dentro do contexto industrial é possível destacar atividades de tingimento de fibras têxteis, 1 processo que é responsável pela geração de grandes volumes de resíduos contendo corantes não-fixados, alguns dos quais, mostrando resistência frente a rotinas convencionais de tratamento, contaminam o meio hídrico.
2Em função desta realidade, muitos esforços têm sido dedicados ao desenvolvimento de tecnologias alternativas, com claro destaque para os processos avançados de oxidação (POAs), 3 que permitem a degradação de substratos orgânicos de diversa natureza, eventualmente até completa mineralização.A degradação de corantes por POAs tem sido abundantemente relatada desde inícios da década de 1990, principalmente recorrendo-se a processos de fotocatálise heterogênea mediados por óxido de titânio.4 Para contornar alguns inconvenientes de ordem prática, principalmente representados pelas dificuldades encontradas na separação dos fotocatalisadores, usualmente em escala nanométrica, formas imobilizadas de TiO 2 tem sido propostas também desde a década de 1990, 5 utilizando-se suportes de diversa natureza.6 Particularmente interessante se mostra o uso de suportes constituídos por materiais carbonáceos, os quais, além de facilitar a separação e o reuso dos catalisadores, favorecem o processo de degradação, principalmente em função da sua elevada capacidade de adsorção facilitar a aproximação entre o radical hidroxila e as moléculas de poluente. Nos últimos anos numerosos trabalhos tem relatado um efeito sinérgico entre TiO 2 e grafeno, não apenas em função do efeito acima salientado, mas também em razão do favorecimento do processo de separação de cargas. No grafeno, a hibridização sp 2 dos átomos de carbono resulta em um orbital p vazio, que permite o transporte balístico dos elétrons fotogerados, o que, evitando o processo de recombinação do par e -/h + , favorece a geração de radical hidroxila e aumenta a capacidade de degradação do processo fotocatalítico.
8Em função desta constatação, muitos trabalhos ...