RODRIGO TEIXEIRA BENTO

RODRIGO TEIXEIRA BENTO

Página do item completo

Resultados de Busca

Agora exibindo 1 - 9 de 9

Síntese e caracterização de filmes nanocompósitos de TiO2/C para aplicações fotocatalíticas
2022 - BENTO, RODRIGO T.
O presente trabalho teve como objetivos a síntese, caracterização e avaliação do comportamento fotocatalítico de filmes de dióxido de titânio (TiO2) e filmes nanocompósitos heteroestruturados de TiO2/C. Os filmes foram obtidos pelo método sol-gel, depositados sobre substratos de vidro borossilicato, por meio da técnica de spray coating, e tratados termicamente em diferentes temperaturas. Grafite expandida, esfoliada em diferentes tempos pelo processo de esfoliação em fase líquida, foi utilizada como fonte de carbono. A descoloração do corante alaranjado de metila foi utilizada para investigar a atividade fotocatalítica dos filmes sob irradiação de luz ultravioleta e visível. A influência da temperatura de tratamento térmico, do teor de carbono e de agentes supressores na eficiência dos filmes também foi estudada. Todos os filmes exibiram a formação da fase anatase. A adição de carbono promoveu evidentes modificações morfológicas nos filmes híbridos que resultaram na melhora do seu desempenho. Os testes de remoção do corante indicaram que os filmes de TiO2 apresentam atividade fotocatalítica apenas sob radiação UV, com eficiência de 76,4 %. O filme híbrido de TiO2/10% de C, tratado termicamente a 450 ºC, exibiu o melhor comportamento fotocatalítico, com 79,5 % de remoção do corante sob luz visível. O mecanismo fotocatalítico dos filmes nanocompósitos foi proposto a partir dos resultados obtidos. A heterojunção TiO2/C formada apresenta um comportamento característico de heterojunções do tipo II. Tal efeito contribui para a ativação do fotocatalisador sob luz visível, o que favorece sua aplicação prática sob luz do Sol.
Surface properties enhancement by sulfur-doping TiO2 films
2021 - BENTO, RODRIGO T.; CORREA, OLANDIR V.; ANTUNES, RENATO A.; PILLIS, MARINA F.
TiO2 films were sulfur-doped through an alternative route based on the decomposition of H2S at low temperatures. MOCVD technique was used to grown the films on borosilicate glass substrates at 400 °C. The doping was carried out at 50, 100 and 150 °C under a mixture of H2-2%v.H2S. SO42− groups were observed in the surface revealing the substitution of Ti4+ by S6+. Superficial roughness and wettability were also modified by the formation of these sulfate groups on the surface. Photocatalytic experiments of methyl-orange dye decolorization under visible light indicated that the 8 at.% S-TiO2 film exhibited the highest photocatalytic activity, with 72.1% of dye decolorization. The results suggest that the exposition of TiO2 films to the mixture H2-H2S at low temperatures is an efficient method of doping. These films allow the decolorization of the dye under visible light irradiation, which enable its practical use under sunlight or even indoor.
On the surface chemistry and the reuse of sulfur-doped TiO2 films as photocatalysts
2021 - BENTO, RODRIGO T.; CORREA, OLANDIR V.; PILLIS, MARINA F.
The surface chemistry and recyclability of sulfur-doped titanium dioxide (TiO2) films was evaluated. The photocatalysts were grown by metalorganic chemical vapor deposition (MOCVD) at 400 ◦C. The films were sulfur-doped at 50 ◦C by using hydrogen sulfide (H2S) as sulfur source. The photocatalytic behavior of the films was measure by monitoring the methyl orange dye decolorization under visible light for several cycles. The films are formed only for the anatase crystalline phase. The results demonstrated that no structural modifications or significant differences in the morphology of the films occurred after their use. The sulfur-doped TiO2 films presented good photocatalytic activity, with an efficiency of 72.1% under visible light in its first use. The durability experiments suggest that even with the dye impregnation on the catalyst surface, the photocatalytic activity of the S-doped TiO2 films remained around 70% in the first 3 cycles, which allows their practical application for water treatment and purification under sunlight.
Visible-light photocatalytic activity and recyclability of N-doped TiO2 films grown by MOCVD
2020 - OLIVEIRA, E.C. de; BENTO, R.T.; CORREA, O.V.; PILLIS, M.F.
Nitrogen-doped TiO2 films were grown on borosilicate glass substrates at 400 °C by the metallorganic chemical vapor deposition (MOCVD) for removing dye from water under visible light. The effect of N-doping on the structural, surface, and photocatalytic properties of films was evaluated. X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) analyses revealed that 1.56 and 2.44 at% of nitrogen were incorporated into the films by varying the NH3 flux during the growth. Methyl orange dye degradation experiments showed that the N-doped films presented photoactivity under visible light. The film containing 2.44 at% of nitrogen exhibited the best photocatalytic behavior, with 55% of efficiency. Recyclability tests under visible light showed that the film efficiency dropped gradually after each test. N-TiO2 films grown by MOCVD have the potential to be used in environmental applications by removing pollutants using a green method under sunlight or even under internal illumination, although its reuse is limited.
Effect of growth parameters on the photocatalytic performance of TiO2 films prepared by MOCVD
2020 - MARCELLO, BIANCA A.; CORREA, OLANDIR V.; BENTO, RODRIGO T.; PILLIS, MARINA F.
The present study evaluated the main factors that influence the photocatalytic activity of titanium dioxide (TiO2) films grown by metalorganic chemical vapor deposition (MOCVD) at 400 and 500 °C, in different growth times. The photocatalytic behavior was analyzed by measuring the methyl orange dye degradation at different pH values. Structural and morphological characteristics, and the recyclability of the catalysts for several cycles were also investigated. Anatase phase was identified in all films. The higher photodegradation performances were obtained at acidic pH. The results demonstrated that the photocatalyst thickness is an important parameter in heterogenous photocatalysis. The best photocatalytic result occurred for the 395 nm-thick TiO2 film grown at 400 °C, which presented 65.3% of the dye degradation under UV light. The recyclability experiments demonstrated that the TiO2 films grown by MOCVD present a great stability after several photocatalytic cycles, which allows their practical application for water treatment with high efficiency.
Avaliação do efeito da morfologia e da espessura de filmes de TiO2 na degradação do corante alaranjado de metila
2019 - BENTO, R.T.; CORREA, O.V.; COTINHO, S.P.; SANTOS, T.F. dos; PILLIS, M.F.
Filmes de TiO2 com diferentes espessuras foram crescidos por MOCVD sobre vidro borossilicato a 400°C. Os efeitos das características morfológicas e da espessura dos filmes sobre sua atividade fotocatalítica foram avaliados a partir da degradação do corante alaranjado de metila sob luz UVA. Os resultados apontaram a existência de um valor ideal de espessura, no qual o catalisador exibe o melhor desempenho fotocatalítico. O filme de TiO2 com espessura de 470 nm exibiu o melhor comportamento, com uma eficiência de 65,3 % em 5 horas de uso. O filme apresentou uma elevada estabilidade fotocatalítica, após diversos ciclos de utilização, o que permite a sua aplicação prática no tratamento de água a partir de um método verde, e com alta durabilidade e eficiência
Photocatalytic activity of undoped and sulfur-doped TiO2 films grown by MOCVD for water treatment under visible light
2019 - BENTO, RODRIGO T.; CORREA, OLANDIR V.; PILLIS, MARINA F.
Titanium dioxide ceramic coatings have been used as catalysts in green technologies for water treatment. However, without the presence of a dopant, its photocatalytic activity is limited to the ultraviolet radiation region. The photocatalytic activity and the structural characteristics of undoped and sulfur-doped TiO2 films grown at 400 °C by metallorganic chemical vapor deposition (MOCVD) were studied. The photocatalytic behavior of the films was evaluated by methyl orange dye degradation under visible light. The results suggested the substitution of Ti4+ cations by S6+ ions into TiO2 structure of the doped samples. SO4 2− groups were observed on the surface. S-TiO2 film exhibited good photocatalytic activity under visible light irradiation, and the luminous intensity strongly influences the photocatalytic behavior of the S-TiO2 films. The results supported the idea that the sulfur-doped TiO2 films grown by MOCVD may be promising catalysts for water treatment under sunlight or visible light bulbs.
Titanium dioxide films for photocatalytic degradation of methyl orange dye
2018 - BENTO, RODRIGO T.; PILLIS, MARINA F.
The aim of this work was to characterize and evaluate the influence of the thickness on the photocatalytic efficiency of titanium dioxide thin films on the degradation of methyl orange dye under UV light irradiation. The films of 280 and 468 nm thick were deposited on borosilicate substrates at 400°C by the MOCVD technique using titanium isoproxide IV as precursor. XRD analyses showed the formation of anatase-TiO2 phase. Crosssectional FE-SEM images show that the films presented a dense columnar structure and grown perpendicularly to the substrate surface. The photocatalytic activity of the catalysts was studied using UV-vis spectrophotometry The TiO2 film with 468 nm of thickness presented higher photocatalytic activity exhibiting 69% of dye degradation. The increase of grain size and thickness of the films promoted an improvement of photocatalytic efficiency.
Estudo da atividade fotocatalítica de filmes de TiO2 dopados com enxofre
2018 - BENTO, RODRIGO T.
O presente trabalho teve como objetivos o estudo das propriedades nanoestruturais, características morfológicas e avaliação do comportamento fotocatalítico de filmes de dióxido de titânio dopados com enxofre. Os filmes de TiO2 foram crescidos sobre borossilicato, por meio da técnica de MOCVD, na temperatura de 400 °C. O processo de dopagem com enxofre deu-se a partir do tratamento termoquímico de sulfetação, realizado sob atmosfera de H2 / 2%v. H2S, nas temperaturas de 50 °C, 100 °C e 150 °C, o que resultou em teores de S de 8 at.%, 3 at.% e 0,2 at.%, respectivamente. A degradação do corante alaranjado de metila foi utilizada para avaliar a atividade fotocatalítica dos filmes sob radiação ultravioleta e visível. Todos os filmes exibiram a formação da fase anatase, compostos por grãos bem definidos, e estrutura colunar densificada. Foi observada a formação de grupos SO42- na superfície dos filmes dopados, indicando a substituição dos íons Ti4+ pelo cátion S6+, e a formação da ligação Ti-O-S nos filmes. Os testes de degradação indicaram que os filmes de S-TiO2 apresentam atividade fotocatalítica tanto sob radiação UV, quanto em luz visível. O filme de 8 at.% S-TiO2, dopado a 50 °C, exibiu o melhor comportamento fotocatalítico, com 72,1 % de degradação do corante sob luz visível. Os resultados sugerem que a dopagem com S, além de formar uma morfologia favorável ao processo de fotocatálise, promoveu um deslocamento da absorção do TiO2 para a região do espectro visível, o que consequentemente permite a sua aplicação prática sob luz solar ou lâmpadas de luz visível.