In this work, a ZnO hemisphere-like structure co-doped with Er and Cr was obtained by the co-precipitation method for photocatalytic applications. The dopant’s effect on the ZnO lattice was investigated using X-ray diffraction, Raman, photoluminescence, UV-Vis and scanning electron microscopy/energy dispersive spectroscopy techniques. The photocatalytic response of the material was analyzed using methylene blue (MB) as the model pollutant under UV irradiation. The wurtzite structure of the Zn_0.94Er_0.02Cr_0.04O compound presented distortions in the lattice due to the difference between the ionic radii of the Cr³⁺, Er³⁺ and Zn²⁺ cations. Oxygen vacancy defects were predominant, and the energy competition of the dopants interfered in the band gap energy of the material. In the photocatalytic test, the MB degradation rate was 42.3%. However, using optimized H₂O₂ concentration, the dye removal capacity reached 90.1%. Inhibitor tests showed that ^•OH radicals were the main species involved in MB degradation that occurred without the formation of toxic intermediates, as demonstrated in the ecotoxicity assays in Artemia salina. In short, the co-doping with Er and Cr proved to be an efficient strategy to obtain new materials for environmental remediation.

O óxido de zinco vem se destacando no ambiente científico devido suas propriedades únicas que o possibilita ser aplicado em diversas áreas da ciência e tecnologia. Uma característica fundamental desse semicondutor é sua versatilidade em aplicações optoeletrônicas e por ser um material esperançoso para a remediação ambiental. A variação dos parâmetros de síntese e a adição de um ou mais cátions na estrutura são algumas das alternativas usadas para tornar o ZnO o material semicondutor mais eficiente em suas aplicações. Neste trabalho, sintetizamos pelo método de co-precipitação e caracterizamos o sistema Zn1-xyPrxAlyO, [x, y] = (0,00, 0,00); (0,03, 0,01); (0,03, 0,03) para utilizar na descoloração fotocatalítica de laranja de metila. Variações nos parâmetros estruturais estão ligadas aos cátions Zn2+ com a substituição de Pr3+ e Al3+, bem como o distúrbio atômico na estrutura. De acordo com os espectros Raman, o pico característico E2(high) da vibração de oxigênio na estrutura do cristal de ZnO passa por uma pequena mudança, sugerindo a presença de defeitos de oxigênio na estrutura sintetizada. Os testes fotocatalíticos demonstraram que o dopante contribuiu para o aumento da descoloração do corante de laranja metila, atingindo valores entre 53,7 e 90,0% da remoção do poluente. Os testes de inibidores sugerem que as espécies reativas responsáveis pela fotodegradação/descoloração do corante alaranjado de - - + metila seguem a seguinte ordem •O2 >•OH>e >h .