ÁREA: Química Inorgânica
TÍTULO: Preparo de catalisadores Sn/Rh: Testes fotocatalíticos na degradação de corante orgânico rodamina B.
AUTORES: Medeiros, A. (UFLA) ; Rezende, C. (UFLA) ; Guerreiro, M. (UFLA) ; Neto, J. (UFLA) ; Oliveira, L. (UFMG)
RESUMO: Neste trabalho, o óxido de estanho II foi sintetizado através de complexos
utilizando ácido cítrico e o etilenoglicol. O material foi modificado com ródio e
sódio para degradação fotocatalítica do corante rodamina B. Os materiais Sn/Rh/Na,
Sn/Rh e Sn/Na foram obtidos pelo método de co-precipitação. Através dos resultados
das DRX, foi observado que o sódio e o ródio doparam o óxido de estanho. A redução
à temperatura programada demonstra que os compósitos apresentaram uma alta
estabilidade à redução. O compósito Sn/Na/Rh apresentou melhor desempenho, podendo
ser visto que a presença de ródio aumentou a atividade fotocatalítica com remoção
de cor próxima a 45%.
PALAVRAS CHAVES: estanho; ródio; fotocatálise
INTRODUÇÃO: A indústria têxtil é uma atividade industrial desenvolvida na maioria dos
países, sendo a aplicação de corantes orgânicos uma das principais etapas do
processo industrial. A poluição causada pelo uso de corantes é um problema comum
a ser enfrentado devido aos danos ao ambiente e à saude. A rodamina B é um
importante corante utilizado e de difícil degradação que precisa ser tratado. A
mineralização com a diminuição da demanda de compostos orgânicos é um dos
objetivos deste tratamento. Neste trabalho, o óxido de estanho II foi
sintetizado através de complexos utilizando ácido cítrico e o etilenoglicol. O
material foi modificado com ródio e sódio pelo método de co-precipitação para
degradação fotocatalítica do corante rodamina B. Os compósitos foram
caracterizados através de Difração de Raios X (DRX) e Redução à Temperatura
Programada (TPR).
MATERIAL E MÉTODOS: Sob agitação à temperatura de 80 a 90 °C foi misturado SnCl2 com
Ni(NO3)2, adicionando gotas de HNO3 70%.
Misturou-se então o ácido cítrico com etileno glicol (1:4), pH = 7, e agitou-se
durante 24 horas [2]. O material foi secado e o sólido foi calcinado por 2 horas a
temperatura de 350 °C. Os tratamentos térmicos a 600 °C com rampa de aquecimento
de 10 °Cmin-1 foram feitos nos materiais Sn/Rh/Na, Sn/Rh e Sn/Na
durante 4 horas. Para a fotocatálise, foram usadas a Rodamina B 0,4 ppm, uma
lâmpada de 15 W (254 nm, XX-15G, USA) e a leitura foi feita de 30 em 30 minutos
durante 240 minutos.
RESULTADOS E DISCUSSÃO: A Figura 1a. mostra os resultados das DRX, podendo ser observado que tanto o
sódio quanto o ródio devem estar dopando o óxido de estanho (21-1250 JCPDS). A
redução à temperatura programada(Figura 1b.) demonstra que os compósitos
apresentam uma alta estabilidade à redução em temperatura próximo a 800 °C. Os
testes catalíticos utilizando corante orgânico rodamina B(Fig. 2) apresentaram
remoção de cor próxima a 45%. O compósito Sn/Na/Rh apresentou melhor desempenho,
podendo ser visto que a presença de ródio aumentou a atividade fotocatalítica.
Provavelmente o processo fotocatalítico estaria gerando potenciais bastante
positivos na faixa de +2,0 a +3,5 eV, sendo capaz de gerar radicais HO● a partir
de moléculas de água ou íons hidroxila (OH–) adsorvidos na superfície do
semicondutor, os quais podem, subsequentemente, oxidar o contaminante
orgânico[1].
Figura 1
a)Difração de raios- X(DRX) dos materiais
sintetizados.b)Resultados de TPR para as amostras
sintetizadas.
Figura 2
Resultados dos testes catalíticos: Fotocatalise de
remoção de cor da Rodamina B.
CONCLUSÕES: As reações provavelmente ocorreram via reações radicalares (forte descoloração)
[1]. A presença de óxido de ródio aumentou a atividade fotocatalítica dos
materiais para a remoção da cor da rodamina B. De acordo com os dados, os
materiais apresentaram alta estabilidade à redução. Por fim, concluímos que
compósitos de estanho foram dopados pelo ródio e pelo sódio.
AGRADECIMENTOS: Os autores agradecem ao CNPq e FAPEMIG pelo apoio financeiro, CAPQ-UFLA pelos
resultados analíticos e CBMM pelo fornecimento dos precursores de nióbio.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: [1] Nogueira, R.F.P.; Jardim, W.F. A fotocatálise heterogênea e sua aplicação ambiental. Química Nova, 21, 1998, 69-72.[2] Pechini, M.; US pat. 3,330,697, 1967.
