TiO2 nanocrystals: relationship between morphological, structural parameters and photocatalysis / Nanocristais de TiO2 : relação entre parâmetros morfológicos, estruturais e fotocatálise

AUTOR(ES)

Vagner Romito de Mendonça

DATA DE PUBLICAÇÃO

2010

RESUMO

Neste trabalho, nanocristais de TiO2 morfologicamente diferentes foram sintetizados através do método OPM, com o intuito de se fazer um estudo comparativo com relação à fotoatividade. Caracterização morfológica foi feita utilizando-se MEV/FEG, DRX e adsorção de N2 em baixa temperatura. Ensaios de degradação fotocatalítica do corante Rodamina B efetuados sob radiação UVC mostraram que a síntese em solução com valor de pH por volta de 8 gera material com maior fotoatividade, comparado com os outros valores. Medidas de potencial Zeta, Absorção de raios-X na região de XANES, espectroscopia de fotoluminescência e imagens de MET em alta resolução foram obtidas para verificar a razão das diferentes fotoatividades exibidas pelos materiais. Sob as condições empregadas, duas principais características das partículas, provenientes do ambiente de síntese interferiram na fotoatividade dos materiais: A hidroxilação de superfície, que possui efeito positivo em fotocatálise, e a ocorrência de defeitos cristalinos gerados pelo crescimento das partículas, que possui efeito negativo. Ambas as características aumentam com o aumento do valor do pH de síntese. Mecanismo de degradação por ataque de radicais hidroxila gerados na superfície do material foi utilizado para explicar as diferentes fotoatividades e o valor ótimo de pH. Em ambiente de síntese com valor de pH próximo de 8 o material possui grupamentos hidroxilas suficientes em sua superfície para resultar em maior fotoatividade que aqueles sintetizados em valores mais baixos de pH. E os efeitos de recombinação de carga gerados pelos defeitos advindo do crescimento orientado das partículas, que se inicia em ambiente de síntese com pH próximo de 10, ainda não estão atuando. Estes dois fatores levam a síntese em torno de pH 8 resultar em materiais com maior fotoatividade.

ASSUNTO(S)

dióxido de titânio físico-química quimica fotocatálise cinética química morfologia

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