Influência da concentração de carbono na morfologia e propriedades fotocatalíticas dos filmes de TiO2/C obtidos via sol-gel
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2022
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CONGRESSO BRASILEIRO DE ENGENHARIA E CIÊNCIA DOS MATERIAIS, 24.
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Resumo
A disponibilidade de água potável e a poluição das reservas de água devido a compostos
orgânicos descartados de maneira inadequada continua a ser um grave problema ambiental e
público. O processo de fotocatálise heterogênea é uma tecnologia verde promissora para a
remoção de muitos poluentes da água e do ar. Dentre os materiais semicondutores mais
empregados em processos fotocatalíticos, o dióxido de titânio (TiO2) tem sido amplamente
investigado como um fotocatalisador promissor na remoção e tratamento de contaminantes
orgânicos da água e do ar. No entanto, a atividade fotocatalítica do TiO2 é limitada à radiação
ultravioleta, em virtude da elevada energia de band gap necessária para ativar o semicondutor.
Dessa forma, sua modificação estrutural e morfológica apresenta-se como um método favorável
para aumentar a sua eficiência e permitir o seu emprego sob a luz visível. Pesquisas têm mostrado
que catalisadores híbridos de TiO2/C são amplamente estudados devido a sua elevada eficiência
fotocatalítica sob luz visível na remoção de corantes e degradação de outros poluentes da água. A
presente pesquisa destinou-se a síntese e caracterização de filmes compósitos heteroestruturados
de TiO2/C, de modo a obter um material fotocatalisador ativo sob luz visível para degradação de
compostos orgânicos. Os filmes foram obtidos pelo método sol-gel utilizando isopropóxido de
titânio como fonte de TiO2, e grafite exfoliada como fonte de C, adicionado ao sol nas
concentrações de 1, 2,5, 5, 7,5 e 10% (m/v). Após a deposição via spray coating, os filmes foram
tratados termicamente a diferentes temperaturas a fim de verificar sua influência no
comportamento fotocatalítico dos filmes híbridos. A eficiência fotocatalítica dos filmes foi avaliada
na remoção do corante alaranjado de metila da água, sob luz visível. Os resultados obtidos
sugerem a formação de heterojunções TiO2/C, que promoveram evidentes modificações
morfológicas e estruturais nos filmes, além de provocar um deslocamento da borda de absorção
dos filmes para a região visível do espectro eletromagnético. Tal efeito, consequentemente,
contribuiu para a elevada melhora na atividade fotocatalítica dos filmes nanocompósitos sob luz
visível. A concentração de C e a temperatura de tratamento térmico têm importante efeito nas
propriedades de superfície (rugosidade e molhabilidade), bem como na eficiência dos filmes, com
destaque para o filme contendo 10% de C, tratado a 450°C, com uma eficiência de 79,5%.
Como referenciar
BENTO, R.T.; CORREA, O.V.; PILLIS, M.F. Influência da concentração de carbono na morfologia e propriedades fotocatalíticas dos filmes de TiO2/C obtidos via sol-gel. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE ENGENHARIA E CIÊNCIA DOS MATERIAIS, 24., 6-10 de novembro, 2022, Águas de Lindóia, SP. Resumo... Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/33751. Acesso em: 11 May 2024.
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