Equipe induz piezoeletricidade para maior degradação do cloridrato de tetraciclina por meio de fotopiezocatálise
Crédito:Journal of Advanced Ceramics (2024). DOI:10.26599/JAC.2024.9220855 Uma equipe de cientistas de materiais descreveu recentemente o estado de indução de piezoeletricidade em TiO rutilo distorcido
2 para maior degradação do cloridrato de tetraciclina através de fotopiezocatálise. A equipe foi liderada pelo Prof. Qi Li da Southwest Jiaotong University em Chengdu, China.
Várias estratégias de design de materiais foram desenvolvidas para melhorar o desempenho fotocatalítico do TiO2 . No entanto, nenhum relatório está disponível sobre aplicações da estratégia de fotopiezocatálise em TiO2 devido à sua falta de piezoeletricidade.
Aqui, eles desenvolveram um processo de gravação com sal fundido em baixa temperatura para criar TiO rutilo2 nanopartículas por ataque [MgO6 ] octaedros longe de MgTiO3 por NH fundido4 Cl, durante o qual ocorreu uma distorção de rede em TiO2 . A distorção da rede leva a uma resposta piezoelétrica na amostra, que é então aplicada na área de fotocatálise, melhorando o desempenho de degradação dos antibióticos.
A equipe publicou seu artigo no Journal of Advanced Ceramics .
Neste artigo, um processo de ataque com sal fundido em baixa temperatura foi desenvolvido com MgTiO3 como matéria-prima e NH4 Cl como sal fundido. Gravando [MgO6 ] octaedros longe de MgTiO3 neste processo de síntese específico, rutilo TiO2 nanopartículas (o ER-TiO2 amostra) foram criados com rede cristalina distorcida, conforme demonstrado pela análise de refinamento XRD Rietveld.
Ao quebrar a simetria da estrutura do rutilo TiO2 através da distorção da rede, o ER-TiO2 a amostra foi dotada de uma resposta piezoelétrica incomum e interessante pela primeira vez, conforme revelado pela análise de microscopia de força de resposta piezoelétrica (PFM).
Sendo um tipo importante de contaminante emergente, a contaminação proveniente de produtos farmacêuticos e de cuidados pessoais (PPCP) está a suscitar preocupações crescentes. O cloridrato de tetraciclina (TC-HCl) é um antibiótico de amplo espectro comumente usado e sua liberação na água e no solo causa sérios problemas de poluição ambiental e representa ameaças aos seres humanos.
Através da introdução da piezoeletricidade, descobriu-se que o ER-TiO2 a amostra teve um efeito de degradação fotocatalítica melhorado no cloridrato de tetraciclina (TC – HCl) sob iluminação de luz visível do que seu rutilo TiO comercialmente disponível 2 contrapartida de nanopartículas.
Mais significativamente, a sua eficiência de degradação de TC-HCl foi largamente melhorada em 71% do que o seu desempenho de degradação fotocatalítica quando o efeito fotopiezocatalítico sinérgico estava presente.
"A abordagem da fotopiezocatálise pode ser uma nova estratégia para o aprimoramento do desempenho fotocatalítico do TiO2 desde a introdução da piezoeletricidade até a criação de distorção de rede", disse o Prof. Li.
Outros colaboradores incluem Jinghui Wang do Laboratório Nacional de Ciência de Materiais de Shenyang, Instituto de Pesquisa de Metais, Academia Chinesa de Ciências, Shenyang, China.
