Synthesis of magnetic composites by combustion method: Materials for photodegradation of methylene blue

Fotocatálise tem como princípio utilização de luz para ativar um semicondutor, resultando na promoção de um elétron para a banda de condução e gerando uma lacuna na banda de valência. Tal lacuna apresenta energia suficiente para oxidar a água, gerando espécies radicalares •OH. O elétron excitado (banda de condução) pode ser transferido para a água reduzindo-a, gerando também a espécie •OH. Esta espécie radicalar apresenta alta reatividade, apresentando alta eficácia na degradação de corantes como o azul de metileno em meio aquoso. Neste trabalho, compósitos de ZnO, semicondutor ativo em processos fotocatalíticos, com o material magnético ZnFe₂O₄ e carbon black (Vulcan-X), foram preparados pelo método de combustão. Foram utilizadas as seguintes proporções (m/m/m) de (ZnO/ZnFe2O3/Vulcan-X): A = (1/0/0); B = (1/1/0); C = (2/2/1) e D = (3/3/4). A formação da fase wurtzita do ZnO nos quatro materiais e da fase cúbica da ferrita de zinco nos materiais B, C e D, foi confirmada por DRX (difratômetro Rigaku, radiação CuKα). Nos testes fotocatalíticos foi utilizada como fonte luminosa uma lâmpada LED, potência de 12 W, e solução de azul de metileno (MB) com 72 mg/L. Durante o teste, coletou-se alíquotas a cada 20 minutos, analisadas por espectroscopia UV-Vis, verificando-se uma progressiva diminuição na concentração do corante. Sendo que, depois de 140 minutos foi observada uma diminuição de 89% na concentração de MB, no teste com o material B (Figura 1), e 99% para o material A após 120 minutos.