A dependência da produção de energia a partir de combustíveis fósseis como petróleo, gás natural e carvão gera a emissão de grandes quantidades de gases de efeito estufa, que são lançados espontaneamente no meio ambiente, causando efeitos ambientais perigosos como o aquecimento global, que afetam a vida das pessoas milhões de pessoas. Uma estratégia para minimizar a crise ambiental é a fotossíntese artificial que, por meio do uso de materiais semicondutores e da luz solar, pode reduzir o CO₂ e convertê-lo em produtos de alto valor químico. Um dos semicondutores amplamente estudados é o vanadato de bismuto (BiV O₄), um material com propriedades ópticas, eletrônicas e estruturais únicas que o tornam um candidato interessante para a produção de combustível solar. No presente trabalho, partículas de BiV O₄ foram sintetizadas pelo método hidrotérmico controlando o pH da solução aquosa. Os resultados de difração de raios x e espectroscopia raman indicaram a formação de uma fase monoclínica. A microscopia eletrônica de varredura mostrou que o tamanho da partícula aumentou com o aumento do pH, atingindo uma faceta bem moldada e exposta com pH igual a 1. Os espectros UV-Vis mostraram que o BiV O₄ puro tem um gap de aproximadamente 2,46 eV. A redução fotocatalítica de CO₂ usando BiV O₄ com faceta bem exposta apresentou atividade única para converter em produtos de CO e CH₄. Após 5h de reação em meio aquoso, BiV O₄/pH 1 produziu 14,728 μmol/g e 1,057 μmol/g de CO e CH₄, respectivamente. Para melhorar a atividade fotocatalítica, partículas de Rutênio foram depositadas na superfície pelo método de impregnação química em diferentes concentrações, como resultado obteve-se que para BiV O₄ pH 1 @ 0,05%wt Ru, as quantidades de CO e CH₄ foram de 20,667 μmol/g e 5,405 μmol/g, respectivamente, mostrando um aumento significativo de 1,40 vezes para CO e 5,11 vezes para CH₄, aumentando efetivamente sua atividade fotocatalítica.

The dependence on energy production from fossil fuels such as oil, natural gas and coal generates the emission of large amounts of greenhouse gases, which are released spontaneously into the environment, causing dangerous environmental effects such as global warming, which affect the millions of peoples lives. A strategy to minimize the environmental crisis is artificial photosynthesis which, through the use of semiconductor materials and sunlight, can reduce CO₂ and convert it into products of high chemical value. One of the widely studied semiconductors is bismuth vanadate (BiV O₄), a material with unique optical, electronic and structural properties that make it an interesting candidate for the production of solar fuel. In the present work, BiV O₄ particles were synthesized by the hydrothermal method controlling the pH of the aqueous solution. X-ray diffraction and raman spectroscopy results indicated the formation of a monoclinic phase. Scanning electron microscopy showed that the particle size increased with increasing pH, reaching a well-shaped and exposed facet with pH equal to 1. UV-Vis spectra showed that pure BiV O₄ has a gap of approximately 2.46 eV. The photocatalytic reduction of CO₂ using BiV O₄ with well-exposed facet showed unique activity to convert to products of CO and CH₄. After 5h of reaction in aqueous medium, BiV O₄/pH 1 produced 14.728 μmol/g and 1.057 μmol/g of CO and CH₄, respectively. To improve the photocatalytic activity, Ruthenium particles were deposited on the surface by the chemical impregnation method at different concentrations, as a result it was obtained that for BiV O₄ pH 1 @ 0.05%wt Ru, the amounts of CO and CH₄ were 20.667 μmol/g and 5.405 μmol/g, respectively, showing a significant increase of 1.40 times for CO and 5.11 times for CH₄, effectively increasing its photocatalytic activity.