Aplicação do Sistema SrZrxSn1-xO3 na degradação do corante remazol vermelho

Abstract

A contaminação das águas dos rios, mares, lagos e oceanos têm sido um dos maiores problemas da sociedade moderna, causado em parte pelas atividades industriais. Nesse contexto o setor têxtil é gerador de uma grande quantidade de efluentes caracterizado por uma elevada carga orgânica, cor acentuada e compostos químicos tóxicos, que, dependendo do corante empregado, pode também conter substâncias mutagênicas e carcinogênicas. Esses efluentes ao penetrar nos corpos hídricos absorvem luz solar, que impedem a fotossíntese das plantas aquáticas comprometendo o ecossistema. Existem vários processos de tratamento deste tipo de poluente, como o biológico, físico-químico ou combinações destes. No entanto, estes processos têm apresentado uma baixa eficiência ou apenas transferem o problema de uma fase para outra. Desta forma, a utilização de técnicas mais eficientes que promovam a completa destruição das moléculas de corantes, se faz necessária. Os processos oxidativos avançados (POA) vêm sendo largamente utilizados, especialmente a fotocatálise heterogênea que se destaca como uma forma eficiente de remediação ambiental, podendo ser utilizada para a degradação de efluentes contendo corantes têxteis. No presente trabalho o sistema SrZrxSn1-xO3 foi sintetizado para a aplicação em processos fotocatalíticos na degradação do corante Remazol Vermelho RB 133%. As perovskitas de estanatos e zirconatos puras e modificadas são de fundamental importância tecnológica devido às propriedades dielétricas favorecidas pelas distorções e inclinações cooperativas de seus octaedros. As amostras foram obtidas com êxito pelo método dos precursores poliméricos a 700 °C por 2 horas em atmosfera de ar. Foram caracterizadas por difração de raios-X (DRX), espectroscopia de infravermelho, UV-Visível e Raman. Os padrões de DRX das amostras revelaram desordem a longo alcance em função da substituição de Sn4+ por Zr4+ no sistema SrZrxSn1-xO3. Este comportamento pode estar relacionado com a acomodação do Zr4+no sítio octaédrico da estrutura perovskita. Por outro lado, os espectros Raman apresentaram maior grau de simetria a curto alcance (ordem a curto alcance) na região do formador de rede (sítio octaedro), e menor grau de simetria (desordem a curto alcance) na região do modificador de rede (sítio dodecaedro), em função da ocupação simultanea dos cátions Zr4+ e Sn4+ no sistema cristalino da perovskita modificada. Os espectros de absorção de UV-Vis apresentam valores de band gap variando de 3.9 a 5.2 eV, em função do aumento da quantidade de Zr4+, diferentes graus de distorção na estrutura perovskita, são observadas modificando as estruturas de banda dos materiais. As propriedades fotocataliticas foram testadas para o sistema SrZrxSn1-xO3 no processo de degradação do corante Vermelho RB 133%. Foi observado que a medida que a concentração do cátions Zr4+ aumenta o sistema apresenta uma maior eficiência chegando a 100% de degradação, nos testes fotocatalíticos realizados com tempo reacional de 6 horas.