Aplicação dos óxidos binários de SnO2-NiO e SnO2-ZnO na fotodegradação do pesticida Aldrin

Abstract

Resumo do TCC: A utilização constante e desenfreada de produtos químicos nas atividades agrícolas desde as décadas passadas ocasionaram problemas ambientais, assim como para os ecossistemas aquáticos e solos, de maneira que se despertou um aumento na conscientização pública. Os pesticidas apresentam grande estabilidade química tornando-os resistentes a degradação fotoquímica, química e bioquímica. Neste contexto, a aplicação dos pesticidas no controle de ervas daninhas, pragas, insetos, doenças fúngicas e entre outros, vem trazendo grandes impactos ao meio ambiente. O pesticida Aldrin possui alta resistência à degradação, capacidade de bioacumular com ampla distribuição ambiental, volatilidade e toxicidade. A fotocatálise heterogênea, utiliza semicondutores na produção de radicais hidroxila por meio da irradiação de luz tem sido uma tecnologia promissora no tratamento desses poluentes persistente. O presente estudo, objetivou a preparação de óxidos binários a base de SnO1-x-NixO e SnO1-x-ZnxO (x = 0,03 e 0,06 mols), pelo método dos precursores poliméricos, visando a aplicação na fotodegradação do Aldrin. Os óxidos binários foram caracterizados por DRX, espectroscopias na região do infravermelho e UV-visível, de forma que os testes fotocatalíticos foram realizados utilizando-se um reator com apenas uma lâmpada UV-C Phillips de 30 W (ʎ = 254 nm) (4.9 eV). Os padrões de DRX confirmaram a obtenção dos óxidos binários devido a presença das fases majoritária de ambos sistemas SnO2 (110), NiO (200) e ZnO (101), sem a presença de fases secundárias e com qualidade cristalina, conforme as fichas cristalográficas ICDD (88-0287(SnO2), 00-047-1049 (NiO) e 00-036-1451 (ZnO)). Além disso, através dos dados obtidos realizamos os cálculos de parâmetro de rede e volume da célula unitária, onde verificamos uma diminuição do volume da célula e dos parâmetros de rede em função da substituição com os íons de Zn2+ e Ni2+ no sistema majoritário do SnO2, sendo que os sistemas com Zn2+ apresentaram menores valores em relação ao Ni2+, podendo estar relacionado com os diferentes sítios ocupados pelos respectivos íons utilizados, que poderá levar maior perda de simetria a longo alcance, além dos defeitos eletrônicos devido a diferença de cargas (Sn4+ e Zn2+). Os espectros de infravermelho apresentaram bandas que são características dos materiais obtidos, o band gap dos materiais calculados pelos espectros Uv-visível variaram entre 3,0 a 3,1 eV, fator importante para fotocatálise uma vez que se encontram dentro da faixa da lâmpada utilizada é de 4,9 eV. Em relação aos testes fotocatalícos realizados para o pesticida Adrin, todas as amostras apresentaram atividade fotocatalitica, destacando-se as amostras com Zn2+ que apresentaram melhores resultados com 70,34 e 67,24% no tempo reacional de 2 horas, para a amostras dopadas com 3 e 6%, respectivamente e para o tempo reacional de 6 horas obtiveram 88,27% e 85,51 %, respectivamente. Dessa forma, os resultados indicam a viabilidade na aplicação dos materiais obtidos na fotodegradação do pesticida estudado.