A aplicação de semicondutores no tratamento de água e efluentes líquidos é uma tecnologia de remediação ambiental promissora, em especial para poluentes orgânicos. Entre os vários semicondutores que também são fotocatalisadores, o TiO₂ é amplamente usado em aplicações ambientais, por ser inerte biológica e quimicamente, ter elevado potencial de oxidação, baixo custo e estabilidade frente à corrosão. Entretanto, o TiO₂ também tem algumas desvantagens, tais como: ele é excitado apenas por luz UV e requer uma operação unitária adicional (por exemplo, filtração ou centrifugação) para o reuso do catalisador. Para contornar estas limitações, usou-se um procedimento simples para a síntese de um fotocatalisador magnético (Fe₃O₄/TiO₂) com alta área superficial específica e atividade catalítica, quando comparado com o TiO₂ P25 da Evonik. O fotocatalisador foi sintetizado através de um procedimento em três etapas: (1) Partículas α-Fe₂O₃ foram obtidas por precipitação de uma solução de FeCl₃.6H₂O 0.01 mol L^-1, que foi submetida a uma hidrólise forçada à 100°C por 48 h; (2) Partículas de α-Fe₂O₃/TiO₂ foram obtidas por heterocoagulação de oxi-hidróxidos de Ti(IV) sobre as partículas de α-Fe₂O₃, as quais foram calcinada a 500°C por 2 h; e (3) As partículas "casaca/caroço" do fotocatalisador foram obtidas por calcinação a 400°C por 1 h sob atmosfera redutora (H₂). A atividade fotocatalítica do material sintetizado foi avaliada aplicando-o no descoramento de uma solução do corante Azul Ácido 9 (C.I. 42090). Os efeitos do pH e da concentração de catalisador foram estimados por meio de um planejamento fatorial 2². Foi obtido um fotocatalisador com área superficial específica de 202 m² g^-1, facilmente separável do meio reacional em aproximadamente 2 min com o auxílio de um ímã. O fotocatalisador apresentou absorção em toda a região do visível. A maior remoção de cor (54%) foi obtida com pH 3,0, 1,0 g L^-1 de catalisador e 2 horas de reação.

The use of semiconductors for treating polluted waters and wastewaters is a promising environmental remediation technology, especially for organic pollutants. Among the several semiconductors that are also photocatalysts, TiO₂ is extensively used for environmental application, due to its biological and chemical inertness, high oxidation power, low cost, and stability regarding corrosion. However, TiO₂ also has some disadvantages, such as: it is only UV-excited and requires an additional unit operation (e.g. filtration or centrifugation) for reuse purposes. In order to work around those limitations, a simple procedure for synthesizing a magnetic photocatalyst (Fe₃O₄/TiO₂), with high specific surface area and good photocatalytic activity when compared to Evonik's TiO₂ P25, was used. The photocatalyst was synthesized in a three-step procedure: (1) α-Fe₂O₃ particles were obtained, by precipitation, from FeCl₃.6H₂O 0.01 mol L^-1, which underwent a forced acid hydrolysis at 100°C for 48 h; (2) α-Fe₂O₃/TiO₂ particles were obtained, by heterocoagulation, of Ti(IV) oxide species on the α-Fe₂O₃, followed by calcination at 500°C for 2 h; and (3) The core/shell photocatalyst particles were obtained by calcination the α-Fe₂O₃/TiO₂ particles at 400°C for 1 h under reducing atmosphere (H₂). The photocatalytic activity of the synthesized material was assessed by the color removal of an Acid Blue 9 (C.I. 42090) dye solution. pH and catalyst dosage effects were estimated by a 2² factorial design. Fe₃O₄/TiO₂ core/shell particles with specific surface area of 202 m² g^-1were obtained. They were easily separated from the reaction medium, in approximately 2 min, with the aid of a magnet. The photocatalyst absorbed radiation throughout the visible spectrum. The greatest color removal (54%) was achieved with pH 3.0, 1.0 g L^-1 of photocatalyst, and 2 h of reaction.