Nanoesferas de ZnO a partir de nanotubos LDH: artigo do grupo do Prof. Danilo Mustafa no ACS Omega

O Departamento de Física dos Materiais e Mecânica (DFMT/IFUSP) anuncia a publicação do artigo "One-Step Thermal Treatment Route to Obtain ZnO Nanospheres from ZnAlEu LDH Nanotubes" na revista ACS Omega. O trabalho, assinado por Thaina Calaça Futamata, Dimy Nanclares, Alexandre Candido Teixeira, Karina Torre da Fonseca e pelo Prof. Dr. Danilo Mustafa (autor correspondente), propõe uma rota inédita de síntese que produz nanoesferas de ZnO em uma única etapa de tratamento térmico.

Dos nanotubos LDH às nanoesferas de ZnO

A estratégia parte de precursores nanotubulares do tipo LDH (hidróxidos duplos lamelares) ZnAlEu: a calcinação controlada promove a transformação dos nanotubos em nanoesferas de ZnO, por meio de um processo de reestruturação associado à decomposição do LDH e à formação do óxido. As caracterizações por XRD, SEM, HRTEM e mapeamento por XRF confirmaram a formação de esferas de ZnO wurtzita altamente cristalinas. O mapeamento XRF e as análises XANES revelaram ainda uma distribuição heterogênea do európio no material calcinado: domínios ricos em Eu coexistem com regiões dominadas pelas nanoesferas cristalinas, indicando segregação parcial do elemento durante a transformação térmica — que permanece predominantemente no estado de oxidação +3.

Fotocatálise: ~90% de degradação do corante

A atividade fotocatalítica das ZnO-spheres foi avaliada na degradação da Rodamina 6G (R6G) sob irradiação UV: cerca de 90% do corante foi degradado em 300 minutos, seguindo cinética de pseudo-primeira ordem (k_app = 0,601 h⁻¹). O desempenho é atribuído à morfologia esférica — que amplia a área de superfície e a eficiência de captura de luz — e à heteroestrutura formada entre as esferas de ZnO e os domínios ricos em Eu³⁺, que facilita a separação espacial dos portadores de carga na interface e reduz a recombinação elétron-buraco. Segundo os autores, o trabalho "destaca o potencial dos LDHs como moldes sacrifícios para a criação de fotocatalisadores de óxidos mistos com morfologia controlada", posicionando as nanoesferas de ZnO como candidato promissor para aplicações de remediação ambiental.

O artigo está disponível em: ACS Omega (2026), 11 (39), 59512–59521. DOI: 10.1021/acsomega.6c05773.

Parabéns ao grupo do Prof. Danilo Mustafa pela nova publicação!