Desenvolvimento de heteroestruturas à base de NiO/δ-FeOOH para aplicações fotocatalíticas: um estudo teórico e experimental
Ferroxita, fotocatálise, heterojunção
Fotocatalisadores modificados pela formação de heterojunção entre os semicondutores que o formam são de grande interesse para aumentar a sua eficiência. Este trabalho propôs a obtenção de um novo fotocatalisador composto por d-FeOOH, um óxi-hidróxido de ferro com propriedades catalíticas promissoras, e NiO, um semicondutor bastante conhecido. Utilizando um moinho de bola foram obtidos os materiais magnéticos FN5, FN10 e FN20, nos quais a proporção de NiO, em relação à de d-FeOOH, foi alterada. Os materiais puros e modificados foram caracterizados pelas técnicas de difração de raios-x, espectroscopia na região do infravermelho, área superficial BET, reflectância difusa na região de ultravioleta-visível, microscopia eletrônica de varredura e espectrometria de raios-x. Os testes fotocatalíticos foram realizados sob fonte de luz visível para a descoloração do corante alaranjado de metila. A partir destes resultados, pode-se observar que o NiO alterou as propriedades ópticas e, consequentemente, a eficácia do fotocatalisador. Para os cálculos teóricos de otimização de estrutura, energia dos orbitais e densidade dos estados total e parcial foram também realizados. Com estes dados, pode-se propor um mecanismo da reação fotocatalítica na descoloração do corante.