Busca por fotocatalisadores ativos no visível : estudo dos sistemas SrSnO3:N e SrSnO3/g- C3N4

Abstract

Neste trabalho foram investigadas diferentes rotas sintéticas a fim de se obter um material com atividade fotocatalítica na região do visível. A heterojunção SrSnO3/g-C3N4 foi sintetizada, caracterizada e os resultados mostraram que nas proporções de 1:1 massa/massa (SSO3) e 1:2 (SSO4) houve a redução do band gap possibilitando sua aplicação fotocatalítica irradiado por luz solar. A atividade fotocatalítica dos materiais sintetizados foi avaliada para fotodegradação de Rodamina-B (RhB), Azul de Metileno (AM) e para o tratamento de esgoto doméstico bruto. Para o estudo com a RhB foram realizadas, pela primeira vez, medições de luminescência in situ. Os melhores resultados foram observados para SSO3, que apresentou remoção do carbono orgânico total de 97,3 ± 0,03% após 240 min de exposição solar. O mecanismo de degradação da RhB é indireto e ocorre em quatro etapas: N-de-etilação, clivagem de cromóforo, abertura do anel e pôr fim a mineralização. Os estudos de toxicidade utilizando o Fish Embryo Test da solução fototratada indicaram ausência de ecotoxicidade. Além disso, SSO3 mostrou excelente resultado em relação à adsorção do AM (100% após 30 min). Foi realizada fotodegradação do AM adsorvido, atingindo 89 ± 1 % de remoção na fase seca– com a vantagem de utilizar um volume muito reduzido de material – e 97 ±1 % em solução. A fotodegradação do AM ocorre principalmente via mecanismo direto. Após a fotodegradação da solução de AM não foi observada fitotoxicidade frente a sementes de alface (Lactuca Sativa). Por fim, no tratamento do esgoto doméstico bruto, a remoção de carbono orgânico total foi de 56,1 ± 0,6 % após 240 min de exposição solar (21,95±0,9 % para fotólise) associada à desinfecção água (eliminando as bactérias aeróbias mesófilas e coliformes (totais e fecais)). Após o tratamento, o esgoto atendeu aos critérios CONAMA n° 20/1986, indicando a possibilidade de reuso da água.