Estudo da degradação do pesticida fipronil utilizando heteroestruturas de semicondutores de BiVO4/CePO4 e CePO4/BiVO4

Abstract

Resumo O uso de pesticidas, como o fipronil, visa o aumento da produtividade, melhoria na qualidade dos produtos gerados e a diminuição de prejuízos. Contudo, os resíduos acumulados podem ser lavados durante as chuvas, ocasionando a contaminação de águas superficiais e subterrâneas. Nesse aspecto, a combinação entre semicondutores na forma de heteroestruturas é uma alternativa para degradação de tais poluentes. Heteroestruturas BiVO4/CePO4 e CePO4/BiVO4 foram sintetizadas pelo método de coprecipitação seguido de tratamento hidrotérmico assistido por micro-ondas, a 130 °C por 30 min. Os estudos de difração de raios X demonstraram a formação das heteroestruturas com estruturas de fase hexagonal (CePO4) e tetragonais scheelita e zircônia (BiVO4). Os resultados obtidos por microscopia eletrônica de transmissão e espectroscopia de infravermelho sugeriram a formação de uma região de interface, a qual contribuiu na sinergia entre os catalisadores. As heteroestruturas BiVO4/CePO4 e CePO4/BiVO4 apresentaram degradação de 80,06% e 99,50%, respectivamente, frente ao pesticida fipronil.Abstract The use of pesticides, such as fipronil, aims to increase productivity, improve the quality of agricultural products generated, and reduce losses. However, pollutants accumulated can be loaded during rains, causing contamination in the surface and groundwater. Therefore, the combination of different semiconductors to form heterostructures can potentiate the degradation of such pollutants. BiVO4/CePO4 and CePO4/BiVO4 heterostructures were synthesized by co-precipitation method plus microwave-assisted hydrothermal treatment at 130 °C for 30 min. X-ray diffraction studies demonstrated the formation of heterostructures containing hexagonal phase (CePO4) and scheelite and zircon-type tetragonal phases (BiVO4). The obtained results by transmission electron microscopy and Fourier transform infrared spectroscopy results suggested the formation of an interface that contributed to the synergy between catalysts. BiVO4/CePO4 and CePO4/BiVO4 heterostructures showed degradation of 80.06% and 99.50%, respectively, of pesticide fipronil.