TÍTULO:
Estrutura, Morfologia e Propriedades Fotocataliticas de Filmes Espessos TiO2 AUTORES:
Kevin Simei, Isabela Marcondeli Iani, Maria Aparecida Zaghete.
Instituto de Química - Araraquara, Química, kevinsimei97@gmail.com - Bolsa PIBITI INTRODUÇÃO:
Meio ambiente e industrialização são contrapontos à sustentação da vida no planeta visto a poluição e rejeitos gerados.
Um dos tipos de rejeitos são corantes eliminados por industrias texteis como a Rodamina B. A degradação lenta desses produtos são contornados por processos chamado de fotocatalise heterogênea. A atividade fotocatalitica através do uso de filmes facilita a remoção e reutilização do fotocatalisador em relação ao material partículado. O TiO2 e TiO2/CeO2 são empregados como materiais altamente fotoativos devido os bandgap (1,2).
OBJETIVOS:
Obter filmes espessos de TiO2 e TiO2/CeO2 por método tape casting, e avaliar as propriedades estruturais, morfológicas e fotocataliticas da heterojunção.
MATERIAL E MÉTODOS:
Filmes de TiO2 através do método Tape Casting foram préviamente obtidos através de uma suspensão de partículas. Os filmes foram cristalizados a 900°C / 1 hora em atmosfera de ar estático. Em seguida uma solução sol-gel de Ce foi obtida dissolvendo-se Ce(NO3)3.6H2O em 2-metoxietanol e ácido acético, sobre constante agitação por 2 h a temperatura ambiente. A solução sol-gel de Ce foi então gotejada sob os filmes de TiO2 já cristalizados, o filme/solução foi então deixado em chapa de aquecimento por 10 min, repetindo esse processo por duas vezes. Em seguida o conjunto fime/camada de solução de Ce foi levado para sinterização a 550°C/2h.
RESULTADOS:
Os filmes puros de TiO2 apresentaram na difração de raios X (DRX) fase cristalina tetragonal anatase. A heterojunção TiO2/CeO2, no DRX além da fase anatase do TiO2, apresentou picos da fase cúbica do CeO2. Análises por XPS indicaram a presença de dois picos de Ti4+ referentes a Ti-O e Ti-O-Ce. Morfologicamente observa-se particulas nucleadas. Análises fotocataliticas indicaram alteração no resultado com a utilização da heterojunção.
DISCUSSÃO:
A fase cristalina tetragonal anatase é propicia para aplicação fotocatalitica. Os picos de CeO2 observados no difratograma corrobora a formação da heterojunção. Nas análises de XPS a presença dos dois picos de Ti4+ ilustram a ligação química dos íons de titânio em dois ambientes, um dos octaédricos [TiO6] e outro de clusters [TiO5]....[CeO11], reforçando os indicios de formação da heterojunção. As análises morfológicas evidenciam a formação da nucleação de partículas da ordem de 10 nm sobre particulas de 80-100 nm, representando a junção das particulas CeO2-TiO2. Os testes fotocataliticos mostraram a alteração do resultado de degradação quando da utilização de CeO2-TiO2.
REFERÊNCIAS:
1. Valencia, S.; Marín J.M.; Restrepo, G. Study of the Bandgap of Synthesized Titanium Dioxide Nanoparticules Using the Sol-Gel Method and a Hydrothermal Treatment. The Open Materials Science Journal, v.4, p.9-14, 2010.
2. Testoni, G.O.; Amoresi, R.A.C.; Lustosa, G.M.M.M. Increased photocatalytic activity induced by TiO2/Pt/SnO2 heterostructured films. Solid State Sciences, v.76, p.65-73, 2018.
