Obtenção de Pós Nanoestruturados do Niobato de Estanho () a partir do Método Hidrotérmico Assistido por Microondas com Propriedades Fotocatalíticas

Francisco A. B. L. Martins1, Luís Presley S. dos Santos1

Resumo

Referências

Resultados Esperados

Metodologia

Estrutura Foordite

Propriedades fotocatalíticas (PF) em semicondutores em comparação com outros processos de degradação são importantes do ponto de vista do tratamento de efluentes, pesticidas, entre outros. Compostos de nióbio, como os cloretos e óxidos destacam-se quanto ao baixo custo e a eficiência em relação a PF e são utilizados na síntese de niobatos. Contudo é essencial discutir novas rotas de sínteses como alternativa na obtenção da fase desejada do niobato de estanho (NE), . A utilização da síntese por Método Hidrotérmico Assistido por Microondas (MHAM) é um caminho promissor devido a utilização de baixas temperaturas de síntese quando comparado a tratamentos térmicos convencionais.

Entre as tecnologias em desenvolvimento para tratamento de efluentes baseadas na sustentabilidade ambiental, a fotocatálise é considerada bastante promissora, já que faz uso de materiais baratos e com elevada eficiência. Em função da PF e baixo custo de compostos a base de nióbio, como alguns óxidos e cloretos, precursores na preparação de niobatos, o NE apresenta-se como um propenso material para uso em fotocatálise [1,4].

A síntese é de grande importância no sentido de obtenção de nanopartículas em determinada fase cristalina, com tamanho e morfologia controlada. Apesar do difícil controle da síntese hidrotérmica para obtenção de uma fase cristalina, ela apresenta-se como uma alternativa sem a utilização de tratamentos térmicos a altas temperaturas [3]. No Método Hidrotérmico Assistido por Microondas (MHAM) a radiação eletromagnética tem ação direta sobre dipolos permanentes da água (solvente), os quais oscilam e transferem energia em forma de calor por ressonância e relaxação para o soluto, auxiliando assim em seu processamento.

Neste trabalho pretende-se sintetizar pós nanoestruturados com propriedades fotocatalíticas (PF) por meio do MHAM. As medições de PF, fases, morfologia, microestrutura serão pelas técnicas Espectroscopia de fluorescência, UV-visível, DRX, Raman, absorção na região do infravermelho, MET e MEV-FEG.

[1] OLIVEIRA, L. C. A., FABRIS, J. D. PEREIRA, M C., Nanoestruturas Em Fotocatálise: Uma Revisão Sobre Estratégias De Síntese De Fotocatalisadores Em Escala Nanométrica Quim. Nova, v. 36, n. 1, 123-130, 2013

[2] NOURELDINE, D; ANJUMB, D. H.; TAKANABE, K., Flux-assisted synthesis of for tuning photocatalytic properties, The Royal Society of Chemistry, 16, 10762-10769, 2014

[3] DAWSON, W. J., Hydrothermal Synthesis of Advanced Powders, Ceramic Bulletin, V 67, No 10, 1673-1678, 1988

[4] LOPES, O. F. et al, Óxidos de nióbio: Uma Nova Visão Sobre A Síntese Do E Sua Aplicação Em Fotocatálise, Química Nova, v. 38, n. 1, 106-117, 2015

𝑃𝑜𝑙𝑢𝑒𝑛𝑡𝑒+𝑂2

𝑠𝑒𝑚𝑖𝑐𝑜𝑛𝑑𝑢𝑡𝑜𝑟→

h𝑣 ≥𝐸𝑏𝑎𝑛𝑑𝑔𝑎𝑝

𝐶𝑂2+𝐻 2𝑂+𝑚𝑖𝑛𝑒𝑟𝑎𝑖𝑠

Figura 1 - Esquema de eventos que ocorrem no fotocatalisador (SERPONE, 1997)

O mineral foordite, é isoestrutural com seu análogo thoreaulite, .

Sistema Grupo Espacial

Fórmula Unitária

Monoclínico C2/c 4

Figura 3 – Modelo da estrutura . As esferas roxas são o Sn, as vermelhas são O com o Nb centralizado nos

octaedros verdes [2]

Obtenção de pós nanoestruturados de niobato de estanho com propriedades fotocatalíticas.

Preparação da Matéria Prima : +

Morfologia Microestrutura

MET

MEV-FEG

Propriedades Ópticas

Espectroscopia de fluorescência, UV-Visível, Alaranjado de Metila e

Rodamina

FasesRaman e absorção na região

do infravermelho

DRX

𝐑𝐞𝐚𝐭𝐨𝐫

Precipitado

Recuperação de Produto

Sistema HAM /

Centrifugação, Lavagem, Secagem

Pó de Cristal Simples

Síntese

Caracterização

Figura 2 – Espectro Ultravioleta - (UVA, UVB, UVC - em )

𝑺𝒏𝑵𝒃𝟐𝑶𝟔

1 Programa de Pós graduação em Engenharia de Materiais ‐Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Maranhão (IFMA) Av. Getúlio Vargas no 04 – Monte Castelo São Luís – CEP 65030 005 –MA‐

Agradecimentos

Fotocatálise em Semicondutores

Introdução

Figura 4 – Mineral Foordite

II Workshop do PPGEM/IFMA, 29 e 30 de Junho, São Luís - MA