Síntese, caracterização e atividade fotocatalítica de fotocatalisadores dopados na degradação do corante Rodamina B

Abstract

O gerenciamento dos resíduos de biomassa da fibra de média densidade (MDF) e porongo (Langenatia siceraria) é uma questão essencial na gestão ambiental, visto que, na sua maioria, esses resíduos não são reaproveitados ou têm um destino final incorreto, tornando-os um passivo ambiental. Assim, no presente trabalho, tem-se por objetivo apresentar uma alternativa ecotecnológica para o aproveitamento desses resíduos, como na preparação de catalisadores para aplicação em fotocatálise heterogênea para degradação de poluentes orgânicos. As amostras sintetizadas foram caracterizadas por espectroscopia de reflectância difusa (DRS), porosimetria de nitrogênio, potencial zeta (PZ), análise elementar (CHN), poder calorífico superior e análise antimicrobiana. Para avaliar a atividade fotocatalítica, foram realizados experimentos em um reator batelada agitado, com fotocatalisador em suspensão, sob radiação ultravioleta e, como molécula-alvo, foi escolhido o corante Rodamina B (RhB). Entre os sistemas testados, o catalisador dopado Fe-MDF apresentou melhor atividade fotocatalítica, com uma degradação de RhB de 53,79% (k = 0,0064 min^-1, sob radiação ultravioleta) após 120 min de reação, enquanto o catalisador TiO₂ comercial obteve uma degradação de 50,02% (k = 0,0057 min^-1) nas mesmas condições. Destaca-se que todas as amostras não apresentam atividade antimicrobiana frente ao crescimento dos microorganismos desafiados (Staphylococcus aureus e Escherichia coli). Assim, a dopagem com Fe⁺³ promoveu alterações nas propriedades estruturas, texturais e catalíticas das amostras sintetizadas, como a diminuição na energia de band gap (Eg), aumento na área superficial (S_BET) e melhor desempenho fotocatalítico.