Estrutura eletrônica e degradação fotocatalítica de três corantes orgânicos com pós de MgWO4 sintetizados pelo método de complexação e polimerização

Referencia Apresentador Autores
(Instituição)
Resumo
If06-003
Laécio Santos Cavalcante Cavalcante, L.S.(PPGQ-GERATEC, Universidade Estadual do Piauí, Rua: João Cabral, N. 2231, P.O. Box 381, 64002-150, Teresina–PI, Brazil); Rosal, F.J.(PPGQ-GERATEC, Universidade Estadual do Piauí, Rua: João Cabral, N. 2231, P.O. Box 381, 64002-150, Teresina–PI, Brazil); Carvalho, B.T.(PPGQ-GERATEC, Universidade Estadual do Piauí, Rua: João Cabral, N. 2231, P.O. Box 381, 64002-150, Teresina–PI, Brazil); Lima, L.M.(PPGQ-GERATEC, Universidade Estadual do Piauí, Rua: João Cabral, N. 2231, P.O. Box 381, 64002-150, Teresina–PI, Brazil); Nos últimos anos, os trabalhos na área ambiental, os quais envolvem o processo de descontaminação de efluentes téxteis por corantes orgânicos empregando óxidos catalisadores tem se destacado. Portanto, neste trabalho, foram sintetizados os pós de tungstato de magnésio (MgWO4) pelo método de complexação e polimerização, este precursor tipo tipo resina foi pré-tratado termicamente a 300 ºC por 10 h e, inalmente este pó foi tratado termicamente a 900 ºC por 2 h. A estrutura deste pó foi caracterizada por meio de difração de raios X (DRX) e análise de refinamento de Rietveld. O comportamento óptico deste material foi investigado por espectroscopia de ultravioleta-visível (UV-vis) em modo de reflectância difusa e por meio dos cálculos mecânicos quânticos baseados na teoria funcional de densidade (DFT) no nível B3LYP para obter sua estrutura de bandas (EB) e densidade de estados (DOS). Além disso, investigamos as propriedades fotocatalíticas (FC) para a degradação de três corantes orgânicos: rodamina B (RB), alaranjado de metila (AM) e verde de bromocresol (VB). Os padrões XRD e os dados de refinamento Rietveld indicam que os pós de MgWO4 tratados termicamente a 900 ºC por 2 h possuem uma estrutura monoclinica do tipo wolframita. Através da análise do espectro de UV-vis foi encontrado um valor de gap de banda óptica de 4,33 eV, enquanto o cálculo de EB mostrou um valor de gap de banda direta de 4,49 eV. O dados de DOS indicam que os principais orbitais envolvidos na estrutura eletrônica do MgWO4 são orbitais O 2p na banda de valência (BV) e W 5d na banda de condução (CB). Finalmente, observou-se uma boa atividade de FC para nosso pó catalisador de MgWO4 para a degradação de corantes VB com uma taxa de degradação de 58% até 120 min sob luz UV. Além disso, explicamos o processo fotocatalíticos por meio das distorções ou efeitos de ordem-desordem nos grupos octaédricos presentes na rede monoclínica dos cristais de MgWO4, que promovem a formação de radicais hidroxila (HO*) na VB e radicais ânions superóxido (O2’) na CB, que são espécies altamente oxidantes e necessárias à mineralização destes corantes orgânicos em dióxido de carbono e água.
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