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

Environ Res. 19 de dezembro de 2024:120631. doi: 10.1016/j.envres.2024.120631. Online antes da publicação.

RESUMO

Atualmente, a diferença de mecanismo entre o BiVO₄ tetragonal (t-BiVO₄) e o BiVO₄ monocíclico (m-BiVO₄) acoplado ao peroximonossulfato (PMS) para realizar fotocatálise ainda não está clara. Neste estudo, m-BiVO₄ e t-BiVO₄ foram obtidos ajustando a proporção 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 sobre o PMS, e o monocíclico preparado B1V2 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 degrada o TCH, a contribuição das espécies ativas foi SO₄^•->•OH>•O₂^–>h⁺. Comparado com o m-BiVO₄, o amplo intervalo da banda proibida do t-BiVO₄ faz com que haja recombinação dos portadores fotogerados. Quando o t-BiVO₄ é acoplado ao PMS, a contribuição das espécies ativas é •O₂^–>SO₄^•->•OH>h⁺. Além disso, os produtos intermediários da degradação de TCH foram analisados por LC-MS, e três possíveis vias de degradação de TCH foram propostas.

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