A transição da fase tetragonal para a fase monoclínica em BiVO4 acoplada com peroximonossulfato para degradação fotocatalítica do cloridrato de tetraciclina.

Environ Res. 19 de dezembro de 2024:120631. doi: 10.1016/j.envres.2024.120631. Publicado online antes da impressão.

RESUMO

Atualmente, a diferença de mecanismo entre o BiVO₄ tetragonal (t-BiVO₄) e o BiVO₄ monocínico (m-BiVO₄) acoplado ao perximonossulfato (PMS) para realizar fotocatálise ainda não está clara. Neste estudo, o m-BiVO₄ e o t-BiVO₄ foram obtidos ajustando a proporção de bismuto-vanádio na solução precursora (Bi:V=3:1; 1:1; 1:2 e 1:3). Os resultados dos experimentos fotocatalíticos mostraram que tanto o t-BiVO₄ quanto o m-BiVO₄ tiveram certos efeitos de ativação no PMS, e o BiVO₄ monocínico B1V2 preparado apresentou o melhor desempenho fotocatalítico. Utilizando 20 mg de B1V2 para ativar 4 mmol L^-1 de PMS em 30 minutos, a taxa de degradação do cloridrato de tetraciclina (TCH) atingiu 92,8%. O experimento de extinção de radicais livres e o teste de EPR mostraram que quando o m-BiVO₄ acoplado ao PMS degradou o TCH, a contribuição das espécies ativas foi SO₄^•->•OH>•O₂^–>h⁺. Comparado com o m-BiVO₄, a ampla lacuna de energia do t-BiVO₄ faz com que haja recombinação dos portadores foto-gerados. Quando o t-BiVO₄ acopla o PMS, a contribuição das espécies ativas é •O₂^–>SO₄^•->•OH>h⁺. Além disso, os produtos intermediários da degradação do TCH foram analisados por LC-MS, e foram propostos três possíveis caminhos de degradação do TCH.

PMID:39709121 | DOI:10.1016/j.envres.2024.120631