Obtenção de filmes fotocatalíticos à base de TiO2 modificados com Nb, Ta, W e Pt

• Ano de defesa: 2018
• Autor(a) principal: Nogueira, Marcelo Vianna [UNESP]
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Estadual Paulista (Unesp)
• Palavras-chave em Português: Fotocatálise; Dióxido de titânio; Sputtering; Dopagem; Metanol; Rodamina B; 17α-etinilestradiol
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/11449/157484

Este trabalho permitiu avaliar as propriedades fotocatalíticas de oxidação e redução de pós fotocatalisadores fixados na forma de filmes espessos e porosos de TiO2 em multicamadas modificados estruturalmente com nióbio, tântalo e tungstênio obtidos pelo do método Pechini e pela modificação superficial pela deposição de Pt metálica via sputtering. A modificação estrutural do TiO2 com estes metais visou substituir o Ti4+ por Nb5+, Ta5+ e W6+ o que promoveu além do aumento no tempo de recombinação do par elétron/lacuna e a geração de níveis doadores de elétrons na estrutura cristalina e pela modificação superficial dos filmes com Pt metálica depositados por sputtering que atuou na condução dos elétrons fotogerados. Os pós e filmes foram caracterizados utilizando-se as técnicas DRX, Rietveld, área de superfície SBET, Fotoluminescência, UV-Vis, MEV/EDS e XPS para verificação das fases presentes nos filmes além, de sua morfologia, características e interações superficiais. Foram realizados três ensaios fotoquímicos em meio aquoso no qual dois foram de oxidação (descoloração do corante rodamina B e degradação do hormônio 17α-etinilestradiol) e um de redução (formação de metanol a partir da redução do CO2). Para avaliar a ocorrência da oxidação, amostras de rodamina B e do 17α-etinilestradiol foram coletadas em tempos pré-estabelecidos durante as reações que foram analisadas por espectroscopia na região do UV-Vis e cromatografia líquida de alta eficiência respectivamente e para o ensaio de redução do CO2, amostras foram coletadas durante as 24 h de reação e as mesmas analisadas por cromatografia gasosa, para verificar a formação de metanol. O aumento da fotoatividade se fez notada principalmente no pó fotocatalisador 0,8WTiO2500ºC que alcançou atividade similar ao P25® no ensaio de descoloração do corante rodamina B. A melhor contribuição no aumento da atividade catalítica dos filmes gerada pela modificação superficial por Pt● foi constatada no filme fotocatalisador (Ti / SnO2 / Pt / TiO2500°C / Pt●) que produziu 6,2 ppm de metanol em 24 h de reação, concentração esta, maior que a alcançada pelo pó fotocatalisador TiO2500°C (que possui uma área de superfície maior) que alcançou 2,7 ppm.