Eletrossíntese de pontos quânticos da liga de teluretos de cádmio e zinco

Abstract

O descarte inadequado de corantes e rejeitos orgânicos causam problemas ambientais devido à sua toxicidade e difícil degradação. Os fotocatalisadores nanoestruturados são alternativas as rotas tradicionais de tratamento de efluentes utilizando a radiação solar como fonte primária de energia. Neste trabalho foram desenvolvidos pontos quânticos (PQs) de ligas ternárias de Cd1-xZnxTe (x = 0, 0,2, 0,5, e 0,8) e ancorados na superfície do óxido de molibdênio com superfície modificada com agente sililante (3-Aminopropil)trietoxisilano (APTES), verificando a ação do nanofotocatalisador (MoO3/CdZnTe) na descoloração do corante azul de metileno. Sendo os PQs baseados em CdTe um modelo óptico para fotoluminescência e posicionamento de bandas. Os PQs foram eletrossintetizados usando a célula eletroquímica de cavidade sob corrente elétrica de -30mA, e estabilizados pelo ácido 3-mercaptopropiônico (MPA). Observou-se a modulação das bandas de emissão e absorção em função da proporção de Zn/Cd e tempo de aquecimento. Essas curvas de luminescência em relação ao tempo demonstram as mudanças de recombinação de cargas. Os nanofotocatalisadores foram caracterizados por técnicas instrumentais como as espectroscopias de absorção na região do UV-vis e de Fotoluminescência, estruturalmente por Difração de raios-X (DRX), e morfologicamente por Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV). O bandgap óptico dos pontos quânticos das ligas ternárias de Cd1-xZnxTe (x = 0, 0,2, 0,5, e 0,8) foram no intervalo de 2,0 a 2,5 eV. A progressiva substituição de íons Cd2+ por Zn2+ promoveu o deslocamento hipsocrômico desde em = 612 nm (Cd1-xZnxTe, x=0) até em = 579 nm (Cd1-xZnxTe, x=0,8) após 8 h de refluxo e uma maior definição na banda de absorção. Verificamos a importância da adição do zinco na melhoria das propriedades fotoluminescentes. Os QDs de maior fotoluminescência (1h, 4h e 8h) foram ancorados na superfície do MoO3. Os PQs foram ancorados na superfície do óxido de molibdênio por meio da interação do MPA e o AEAPTS. A presença dos PQs sobre a superfície do MoO3 foi verificada pelos espectros de energia dispersiva de raios-X obtidos por MEV. Foram desenvolvidos experimentos de adsorção e descoloração do azul de metileno com os grupos MoO3, MoO3-x-AEAPTS (MOS) e MOS-CdZnTe, sob irradiação com lâmpada UVB ( = 365 nm, 6W), entretanto o MoO3 apresentou 90% de capacidade adsortiva do corante inicial.