Síntese dos resultados obtidos na autolimpeza

Devido às propriedades únicas do nano-TiO2 na actividade fotocatalítica, a sua incorporação em

soluções aquosas de água de cal foi estudada para tratamentos a serem aplicados sobre argamassas de cal aérea no património edificado. Também se estudou tratamentos utilizando em conjunto nano-TiO2

e OG para verificar se o uso de OG promove a actividade fotocatalítica do nano-TiO2, como verificado

na pesquisa bibliográfica realizada. De forma a avaliar as propriedades dos tratamentos à autolimpeza, foram manchadas as superfícies dos revestimentos com tinta de graffiti de cor preta e nódoas de RhB, com maior e menor concentração, e colocados em exposição natural durante 17 dias e em exposição à radiação UV-A durante 31 dias. A avaliação fez-se visualmente, recorrendo ao atlas NCS e ainda com base na norma italiana UNI 11259 (UNI, 2008).

No Quadro 5.9 é apresentada uma síntese dos parâmetros analisados com recurso ao colorímetro após as amostras estarem submetidas a 744h à radiação UV-A. Para as amostras que estiveram em exposição natural, os valores das leituras com recurso ao atlas NCS podem ser consultados nos Quadro 5.5, Quadro 5.6 e Quadro 5.7.

Quadro 5.9 - Síntese dos parâmetros avaliados através do uso do colorímetro após 744h de radiação UV-A

Parâmetros _REF Tratamentos _{1T 1T+0.5OG}

Coordenada L* 25 28 27

Alteração de cor da RhB+ [%] 7 70 77

ΔE* de RhB+ 4 21 21

ΔE* do graffiti de cor preta 0 3 4

Em exposição natural, após 408h, foi visível uma ligeira redução da cor preta do graffiti nos provetes com tratamento. Como mencionado anteriormente, a cor preta não é considerada uma cor no sistema CIELab, fazendo parte do espectro da luminosidade correspondendo à coordenada L*. Ainda assim, a coordenada L* pode indicar se o tratamento foi eficaz no “embranquecimento” da cor preta, ou seja, um maior valor da coordenada L* indica um melhor resultado na degradação da cor preta. Podemos observar que o tratamento 1T e o tratamento 1T+0.5OG mostram valores mais elevados da coordenada L* em comparação com o provete de referência. Os provetes com tratamento, em exposição à radiação UV-A, mostraram uma ligeira variação total da cor (ΔE*) para o graffiti de cor preta.

Na exposição natural dos provetes pode-se observar no Quadro 5.6 e Quadro 5.7, que as nódoas de RhB com maior e menor concentração, respectivamente, tornaram-se invisíveis ao olho humano após 144h em exposição natural para todos os provetes ensaiados (com e sem tratamento). Devido ao desaparecimento simultâneo das nódoas de RhB em exposição natural, nos provetes com e sem tratamento, os resultados consideram-se inconclusivos.

RESULTADOS E DISCUSSÃO

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Em exposição à radiação UV-A, o tratamento 1T+0.5OG revelou ser muito eficiente na degradação da cor de RhB+, mostrando uma remoção da nódoa de quase 80%. Também o tratamento 1T revelou uma degradação da cor de 70%, enquanto o provete sem tratamento obteve apenas uma degradação de 7%. Na variação total da cor (ΔE*) também foram os provetes com tratamento que revelaram os resultados mais elevados. Os resultados obtidos sob radiação UV-A aparentam ser bastante satisfatórios na degradação das nódoas.

A comparação dos resultados obtidos em exposição UV-A com exposição natural indica que, em condições naturais, o efeito do tratamento com nano-TiO2 pode ser pouco visível, devido a outros

factores, como o efeito de lavagem da chuva, a acção da humidade, entre outros. Assim, embora o nano-TiO2 mostre potencial para este tipo de utilização, estes tratamentos devem ainda ser optimizados

para que se tornem suficientemente eficazes para aplicação real em obra.

A utilização de nano-TiO2 para tratamentos de autolimpeza tem sido foco de estudo de vários

autores, como referido no capítulo 3.2.2. O uso deste nanomaterial em dispersões aquosas tem promovido excelentes resultados na degradação das nódoas aplicadas sobre as superfícies ensaiadas. A maioria dos estudos focam-se na autolimpeza de pedra calcária, não se tendo conhecimento de estudos utilizando argamassas de cal aérea como suporte. Embora se possam relacionar os resultados obtidos nesses estudos com os resultados obtidos na presente dissertação, é importante salientar que as características físicas do suporte são diferentes. A elevada absorção do suporte e, em particular, do suporte sujeito aos tratamentos parece ter tido influência na penetração dos produtos corantes, por um lado reduzindo a sua visibilidade, mas por outro dificultando a sua “limpeza” total.

Munafò et al. (2014) ao manchar a pedra calcária com RhB, e após submeter as amostras à radiação UV durante 24h, alcançou uma degradação da cor na ordem dos 70-80% enquanto na presente dissertação a descoloração de RhB após 26h de radiação UV atingiu cerca de 20% no tratamento 1T e cerca de 40% no tratamento 1T+0.5OG. Vasconcelos et al. (2014) conseguiu atingir uma descoloração de RhB, em argamassas de cimento e cal hidratada, de 70% após 4h de radiação UV. Quagliarini et al. (2012) observou, após 26h de radiação UV, uma descoloração das manchas de RhB nas amostras tratadas, com solução aquosa coloidal de 1% nano-TiO2, de 30% superior em

comparação com as amostras sem tratamento. Também verificou que a descoloração das manchas é mais significativa após as 4h de radicação UV, tal como apurado na presente dissertação.

Goffredo et al. (2015), Munafò et al. (2014), Quagliarini et al. (2012) e Licciulli et al. (2011) observaram que a actividade fotocatalítica era mais evidente nas primeiras horas de radiação UV, onde existia uma maior percentagem de degradação de cor, tornando-se mais lentas com o passar do tempo. Na presente dissertação também é visível esse efeito, em que nas primeiras horas existe uma degradação muito mais acentuada da cor do que nas horas mais avançadas do ensaio.

Luan et al. (2015) e Zhang et al. (2017) utilizaram nano-TiO2 e OG em conjunto para formular

soluções aquosas com o objectivo de degradar o corante azul-de-metileno. No estudo de Luan et al. (2015) foi possível verificar que com a utilização de apenas nanofolhas de TiO2 era obtido uma

degradação fotocatalítica de 53%, enquanto a utilização dos dois nanoprodutos em conjunto aumentavam a degradação fotocatalítica para 91% sob radiação UV. Na presente dissertação, verificou- se que a degradação de RhB era superior no tratamento utilizando nano-TiO2 e OG em simultâneo.

Luan et al. (2015) ainda verificou que sem radiação UV os dois nanoprodutos, utilizados em conjunto, alcançaram um grande poder de degradação do azul-de-metileno cerca de 41% para a maior

81 percentagem de OG adicionado à solução. Por outro lado, no estudo de Zhang et al. (2017), as nanofibras de TiO2 e OG no escuro exibiram pouca actividade fotocatalítica, enquanto sob radiação

visível a solução com percentagem de 4% de OG obteve uma descoloração total do azul-de-metileno após 50 minutos de radiação. Nesse estudo ainda se verificou que o uso conjunto de nanofibras de TiO2

e OG demonstraram uma maior absorção da luz visível e uma maior degradação fotocatalítica de poluentes orgânicos.

RESULTADOS E DISCUSSÃO

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