OLANDIR VERCINO CORREA

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  • Artigo IPEN-doc 30376
    VIS-active TiO2 films decorated by expanded graphite
    2024 - BENTO, RODRIGO T.; CORREA, OLANDIR V.; GASTELOIS, PEDRO L.; PILLIS, MARINA F.
    TiO2/C nanocomposite films were applied on water treatment. Expanded graphite nanosheets (EG) were obtained by UVC-assisted liquid-phase exfoliation technique, without the addition of acids, surfactants, or aggressive oxidizing agents, which characterizes the process as an eco-friendly method. The carbon nanosheets were synthesized directly from graphite bulk at different times and deposited on TiO2 films surface by airbrush spray coating method, forming a TiO2/C heterojunction. The increase in the exfoliation time promoted a more efficient photocatalytic dye removal under visible light. Morphological modifications, changes in the electronic structure, and wide range of light absorption were observed from the TiO2/C heterojunction formation. The results showed that hybrid TiO2/C supported photocatalyst is a promise alternative for practical photocatalytic applications under sunlight.
  • Artigo IPEN-doc 28127
    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.
  • Artigo IPEN-doc 27737
    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.
  • Artigo IPEN-doc 27557
    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.
  • Artigo IPEN-doc 27162
    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.
  • Artigo IPEN-doc 26760
    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.
  • Artigo IPEN-doc 26759
    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.
  • Artigo IPEN-doc 26757
    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
  • Artigo IPEN-doc 26756
    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.
  • Artigo IPEN-doc 26548
    Revestimentos de TiO2 para a preservação de superfícies arquitetônicas
    2019 - BORAZANIAN, TATYANA C.F.; SZURKALO, MARGARIDA; CORREA, OLANDIR V.; BENTO, RODRIGO T.; PILLIS, MARINA F.
    A utilização do dióxido de titânio (TiO2) tem sido amplamente estudada para proteção de elementos arquitetônicos e de revestimentos externos utilizados na construção civil, a fim de preservar melhor seu aspecto visual e minimizar a necessidade constante de limpeza e manutenção decorridas da deposição de partículas de poluentes existentes na atmosfera. Este trabalho tem como objetivo avaliar o desempenho autolimpante de filmes fotocatalíticos de TiO2 aplicados em superfícies de materiais comumente empregados na Arquitetura.