OLANDIR VERCINO CORREA

OLANDIR VERCINO CORREA

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Propriedades das camadas termodifundidas de boro e lantânio no aço AISI 1045
2019 - SANTAELLA, CESAR R.K.; CORREA, OLANDIR V.; COTINHO, SAMUEL P.; PILLIS, MARINA F.
A boretação é um processo termoquímico de difusão de boro no estado sólido que tem por objetivo aumentar a resistência ao desgaste através da formação de uma camada dura de boretos de ferro na superfície do aço. As propriedades dessas camadas podem ser alteradas com a difusão combinada de boro com outros elementos químicos simultaneamente, como por exemplo o alumínio, para elevar a resistência à oxidação, ou o vanádio, para elevar a resistência ao desgaste superficial. Neste trabalho são apresentados os resultados obtidos com a difusão combinada de boro e lantânio.
Influence of the heat treatment on the photodegradation efficiency of the supported TiO2 catalysts obtained by a facile airbrush spray-coating
2019 - BORAZANIAN, TATYANA C.F.; CORREA, OLANDIR V.; BENTO, RODRIGO T.; PILLIS, MARINA F.
One of the main topics of thin films processing routes based on sol-gel is the need for low-cost and simple techniques [1]. Airbrush spray-coating method has been applied to coat materials, due to its cost-effective, large area and versatile characteristics [2]. However, this technique is not yet sufficiently explored for supported catalysts employed on the water treatment. In this work, titanium dioxide (TiO2) films were successfully deposited on borosilicate substrates by a facile airbrush spray-coating technique, at room temperature, from a solution of titanium (IV) isopropoxide diluted in isopropanol. The angle of the cold spray was fixed in 45°, and the feed rate was 17 mm.s-1. The coated specimens were dried at 100 °C for 60 min, and then heat treated at 300, 450 and 500 °C for 30 min to evaluate the influence of the temperature process on the methyl orange dye degradation under UV light. The catalysts obtained showed a great surface covering, highly porous surface, and good adherence to substrate. The films presented the formation of TiO2-anatase phase. Methyl orange dye degradation experimental results indicated that the TiO2 film heat treated at 500 °C presented a higher photocatalytic behavior, that exhibited 68.3 % of the dye degradation for 300 minutes under UV radiation – around 18.5 % more efficient than the supported catalysts prepared at 300 and 450 °C, with a photocatalytic efficiency of 31.6 % and 57.7 %, respectively. The study of the influence of heat treatment on the photocatalytic activity suggests the existence of an ideal temperature in which the photocatalyst exhibits the better photodegradation performance. The results suggest that the supported TiO2 catalysts deposited by the airbrush spraycoating method have a promising practical application for the green treatment of organic pollutants.
Effect of the thickness of TiO2 films on the photodegration of methyl orange dye
2019 - MARCELLO, BIANCA A.; CORREA, OLANDIR V.; BENTO, RODRIGO T.; PILLIS, MARINA F.
The increase of the disposed of azo dyes such as methyl orange (MO) by textile and allied industries in the wastewater results in a significant increase of pollutants, which requires the development of new degradation materials and techniques to purify the effluents [1]. Heterogeneous photocatalysis using titanium dioxide (TiO2) films is a highly efficient oxidative process for water treatment [2]. The TiO2 films were grown on borosilicate substrates by metalorganic chemical vapor deposition (MOCVD) at 500°C, and the growth time was controlled in order to obtain films with the thickness of 400, 600 1100 and 2100 nm. MO dye degradation was evaluated by using anatase-TiO2 as photocatalyst under UV light. The pH of the solutions was set on 2. The TiO2 films presented uniform thickness and well-defined columnar structure that grow perpendicular to the substrate surface. The increasing of the growth time increases both the thickness and the mean grain size of the films. All the films presented the formation of anatase-TiO2 crystalline phase grown preferentially oriented at (112). The results showed that the photocatalytic behavior of the films decreased with increasing the film thickness. The photocatalytic efficiency for the 400, 600, 1100 and 2100 nm films tested at pH 2 are respectively 39.2%, 30.2 %, 24.4 % and 12.2 %. When the thickness of the films augments, the mobility of the electrons is impaired due to the increase of the film opacity, which limits the light penetration through the catalyst, and difficults the diffusion of charge carriers required to activate the semiconductor surface. TiO2 catalysts grown by MOCVD technique is a practical promising application for the water treatment.
Synthesis and characterization of reduced graphene oxide-modified anatase TiO2 photocatalysts grown by MOCVD
2019 - BENTO, RODRIGO T.; SILVA FILHO, JORGE C.; CORREA, OLANDIR V.; TAKIISHI, HIDETOSHI; PILLIS, MARINA F.
Inadequate disposal of industrial waste, such as textile dyes and emerging contaminants, have been caused several environmental hazards. Titanium dioxide (TiO2) photocatalysis is an efficient green method for water treatment by solar energy. However, due to its large band gap of 3.2 eV, TiO2 absorbs mostly the UV radiation, which represents only 5-8% of the sunlight spectrum. Recent studies indicate that the surface modification of TiO2 results in an increase in photocatalytic efficiency. In this way, the present paper aims to evaluate the effects of TiO2 surface modification by reduced graphene oxide (rGO). The 470 nm thick anatase-TiO2 films were grown by MOCVD process in a conventional horizontal homemade reactor, on borosilicate substrates at 400 °C. The TiO2 films obtained were dipped into an alkoxide solution including 0.5, 1.5 and 3.0 mg of rGO and 30 mL isopropanol, ultrasonic-treated at room temperature for 40 min, and then dried in an oven at 100 and 150 °C for 24 h. The photocatalytic activity of rGO-TiO2 composites were evaluated by the methylene blue degradation under UV and visible light. The chemical, structural and morphological properties were also characterized. It was observed the presence of rGO agglomerates completely adhered to TiO2 surface. The diffraction peaks identified correspond to anatase phase. Peaks of graphene were also found. The results suggest that the rGO-TiO2 composites have a great potential to be used in water treatment under sunlight.
Performance of nitrogen-doped TiO2 films grown by MOCVD for water treatment under visible light
2019 - OLIVEIRA, EDUARDO C. de; BENTO, RODRIGO T.; CORREA, OLANDIR V.; PILLIS, MARINA F.
Titanium dioxide is a semiconductor employed as catalyst in the photodegradation of organic pollutants and bacteria. However, due to its large band gap TiO2 only can be excited by UV light. Recently, TiO2 doping with metals or nonmetals elements has been extensively exploited to allow its use under visible light. In the present work, nitrogen-doped and undoped TiO2 films were grown on borosilicate substrates at 400 ° C for 60 minutes by metallorganic chemical vapor deposition (MOCVD). Titanium isopropoxide IV was used as precursor of titanium and oxygen, and ammonia as nitrogen source. Ammonia was incorporated into the films in three different quantities during the growth. The effect of nitrogen contents on the structural and surface properties of TiO2 catalysts was evaluated. Both doped and undoped films presented rounded well-defined anatase grains. XPS analyses revealed that values of 1.6; 2.4 and 7.3 at% of nitrogen were incorporated into the films by varying the ammonia flux during the growth. Degradation assays have shown that nitrogen-doped TiO2 films exhibited high photocatalytic activity under visible light irradiation. Undoped films did not present activity in this condition. The better catalytic performance under visible light, 55% of dye degradation, was attributed to the film containing 2.4 at% of nitrogen. The results suggest that nitrogen-doped TiO2 catalysts grown by MOCVD have great potential to be used in the treatment of water under sunlight.
Síntese de alumina anódica nanoporosa em liga de Alumínio AA 1050
2019 - OLIVEIRA, L.S.; CORREA, O.V.; BENTO, R.T.; PILLIS, M.F.
Nos últimos anos, alumina anódica porosa tem atraído interesse devido ao arranjo regular dos nanoporos, à possibilidade de controle de seu diâmetro, e grande área de superfície específica. Neste trabalho foram obtidas estruturas de alumina anódica porosa por meio da anodização em duas etapas de uma liga de alumínio AA 1050 em eletrólito de H2SO4. As amostras foram anodizadas durante 4 e 8 h. A técnica de microscopia eletrônica de varredura com canhão de emissão de elétrons foi utilizada para a avaliação morfológica da superfície. Os nanoporos formados após 4h de anodização apresentaram distribuição homogênea na superfície da liga e diâmetro médio de 25 nm, enquanto que após 8h de anodização os nanoporos apresentaram-se com formato irregular e distribuição não homogênea.
Revestimentos de TiO2 para preservação de superfícies cimentícias
2019 - BORAZANIAN, T.C.F.; SZURKALO, M.; CORREA, O.V.; BENTO, R.T.; SANTOS, T.F.; COTINHO, S.P.; PILLIS, M.F.
Este trabalho tem como objetivo avaliar o desempenho autolimpante de filmes fotocatalíticos de TiO2 aplicados sobre argamassa cimentícia usada como revestimento externo de vedações verticais das edificações. Os filmes foram sintetizados pelo método sol-gel e depositados por spray coating, à temperatura ambiente, sobre substratos de argamassa cimentícia. Foram testadas amostras com uma e duas camadas de deposição de filme e foram realizados testes de autolimpeza. As análises apontam que as amostras com aplicação de duas camadas de filme de TiO2 exibem degradação mais eficiente do corante azul de metileno, após 3 ciclos de 48 horas sob radiação UV, o que sugere sua aplicação promissora para preservação e manutenção de superfícies de revestimentos externos utilizados na construção civil.
Caracterização morfológica de filmes de TiO2 dopados com nitrogênio crescidos por MOCVD
2019 - OLIVEIRA, E.C. de; CORREA, O.V.; BENTO, R.T.; COTINHO, S.P.; SANTOS, T.F. dos; PILLIS, M.F.
O método de deposição química de organometálicos em fase vapor (MOCVD) foi utilizado para o crescimento de filmes de dióxido de titânio (TiO2) e TiO2 dopado com nitrogênio. Os filmes foram crescidos a 400 °C sobre substratos de vidro borossilicato. Isopropóxido de titânio IV foi utilizado como precursor de titânio e de oxigênio, e amônia (NH3) como fonte de nitrogênio. Análises por microscopia de força atômica (AFM) mostraram que ambos os filmes apresentaram grãos bem definidos e arredondados. Todos os filmes são formados apenas pela fase cristalina anatase. Os resultados mostraram que a dopagem com nitrogênio resultou em uma diminuição no tamanho médio de grão e na rugosidade superficial.
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
Análise eletroquímica de um biomaterial revestido por TiO2
2019 - PIERETTI, E.; BORAZANIAN, T.; CORREA, O.; PILLIS, M.; ANTUNES, R.
O presente trabalho avaliou, por técnicas eletroquímicas, superfícies do aço inoxidável austenítico ISO 5832-1 recobertas com filmes de TiO2, sintetizados pelo método sol-gel. As técnicas eletroquímicas utilizadas foram: monitoramento de potencial de corrosão em circuito aberto em função do tempo de imersão em solução de Ringer, que simula os fluidos corpóreos; espectroscopia de impedância eletroquímica e cálculo de densidades de dopantes no filme passivo por meio da abordagem de Mott-Schottky. Amostras deste mesmo biomaterial sem recobrimento foram analisadas para fins de comparação. Os resultados indicaram diminuição da susceptibilidade à corrosão localizada nas amostras recobertas por TiO2, devido ao caráter aderente e protetor dos filmes depositados nas superfícies deste biomaterial.