Síntese, Caracterização e Aplicação Fotocatalítica de Filmes Finos de MoS2 Dopados com Pd
\ce{MoS2}; dopagem com Pd; filmes finos; fotocatálise; spray coating; azul de metileno.
Neste trabalho, filmes finos de dissulfeto de molibdênio (\ce{MoS2}) puro e dopado com diferentes concentrações de paládio (Pd) (2\%, 4\% e 6\%) foram sintetizados pela técnica de spray coating a partir de solução sol–gel, seguida de tratamento térmico em atmosfera rica em enxofre. O objetivo foi investigar a influência da dopagem nas propriedades estruturais, morfológicas, ópticas e fotocatalíticas dos materiais. As análises de difração de raios X (DRX) confirmaram a formação da fase cristalina do \ce{MoS2}, sem evidência significativa de fases secundárias, enquanto os resultados de espectroscopia Raman evidenciaram os modos vibracionais característicos do material, indicando boa cristalinidade e possíveis distorções estruturais associadas à dopagem. As imagens obtidas por microscopia eletrônica de varredura (MEV) revelaram morfologia homogênea dos filmes, e as análises por espectroscopia de energia dispersiva (EDS) confirmaram a presença e distribuição dos elementos Mo, S e Pd, com razão Mo/S próxima do valor estequiométrico. A caracterização óptica por espectroscopia UV-Vis indicou forte absorção na região do visível, com estimativa de band gap óptico em torno de 1,15 eV. A análise pelo método de Tauc sugeriu comportamento predominante de transição indireta, em concordância com a literatura para \ce{MoS2} multicamada. A dopagem com Pd promoveu modificações na estrutura eletrônica, evidenciadas pelo deslocamento da borda de absorção e pela alteração da intensidade de absorção. A atividade fotocatalítica foi avaliada por meio da degradação do azul de metileno sob irradiação de luz LED. Os resultados mostraram que todas as amostras contendo \ce{MoS2} apresentaram desempenho superior em relação à solução de controle, evidenciando a eficiência do material como fotocatalisador. A cinética da reação seguiu, de modo geral, um modelo de pseudo-primeira ordem. Entre as amostras analisadas, o material dopado com 4\% de Pd apresentou o melhor desempenho, com eficiência de degradação de aproximadamente 88\% e cinética constante de 0,0483 min$^{-1}$. Em contrapartida, a amostra com 6\% de Pd apresentou redução na atividade fotocatalítica, indicando que o excesso de dopante pode favorecer processos de recombinação de cargas ou reduzir a disponibilidade de sítios ativos. Os resultados demonstram que a dopagem controlada com Pd é uma estratégia eficaz para a modulação das propriedades fotocatalíticas do \ce{MoS2}, sendo a concentração de 4\% a mais adequada entre as investigadas. O material obtido apresenta potencial para aplicação em processos de remediação ambiental sob iluminação artificial.