Síntese e caracterização do vanadato de bismuto

A síntese e caracterização do Vanadato de Bismuto (BiVO₄) ocorre através de processos que exigem um controle rigoroso das condições experimentais, sendo tradicionalmente conduzidos por métodos químicos e físicos. O BiVO₄ tem atraído crescente interesse na literatura devido às suas propriedades fotocatalíticas, optoeletrônicas e sua aplicação potencial em células solares sensibilizadas e sensores fotoeletroquímicos. Para assegurar a obtenção de uma fase pura e otimizada para tais aplicações, são empregadas técnicas analíticas avançadas, incluindo Difração de Raios X (DRX), Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Espectroscopia de Dispersão de Energia (EDS), Espectroscopia Raman e Espectroscopia de Infravermelho por Transformada de Fourier (IF-TR). Essas técnicas permitem a identificação da estrutura cristalina, morfologia e características vibracionais do material, sendo essenciais para a correlação entre os parâmetros de síntese e as propriedades finais do composto. O presente estudo tem como objetivo a obtenção de uma fase monoclínica pura de BiVO₄, considerada a mais estável e eficiente para diversas aplicações tecnológicas. Para isso, foi sintetizada uma amostra de óxido de bismuto (Bi₂O₃) pelo método sol-gel. Posteriormente, essa amostra foi misturada e moída com óxido de vanádio (V₂O₅) utilizando a técnica de reação no estado sólido, resultando na amostra denominadas B1, variando-se a temperatura e o tempo de calcinação para avaliar seu impacto na fase cristalina e morfologia do material. Os resultados obtidos por DRX confirmaram que a amostra apresentou a fase monoclínica pura de BiVO₄, sem detecção de fases secundárias, evidenciando a eficácia do processo de síntese. As análises por FT-IR e Raman corroboraram esses resultados, revelando bandas vibracionais características do BiVO₄-monoclínico, compatíveis com a literatura. A caracterização morfológica por MEV indicou que a amostra apresentou morfologia distinta, com partículas parcialmente esféricas com tamanho médio de 2,2 µm, demonstrando que os parâmetros de síntese influenciam significativamente a microestrutura do material. Conclui-se que a rota de síntese adotada permitiu a obtenção eficiente de BiVO₄-monoclínico em fase única, validado por DRX, FT-IR e Raman. As variações nos tamanhos das partículas destacam a relevância do controle preciso da temperatura e do tempo de calcinação na modulação das propriedades estruturais e morfológicas do material.