RODRIGO TEIXEIRA BENTO
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Artigo IPEN-doc 27557 Visible-light photocatalytic activity and recyclability of N-doped TiO2 films grown by MOCVD2020 - 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.Dissertação IPEN-doc 25444 Estudo da atividade fotocatalítica de filmes de TiO2 dopados com enxofre2018 - 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.Artigo IPEN-doc 24307 Caracterização microestrutural de filmes finos de TiO22017 - BENTO, RODRIGO T.; FERRUS FILHO, ANDRE; PILLIS, MARINA F.Filmes finos de dióxido de titânio vêm sendo utilizados em diversas aplicações tecnológicas, desde revestimentos autolimpantes e bactericidas, até células solares e fotocatalisadores. O TiO2 apresenta polimorfismo em três fases cristalinas: anatase, broquita e rutilo, cada uma com propriedades físicas e químicas específicas. O presente trabalho apresenta o resultado do somatório de experiências desenvolvidas pelo grupo de pesquisa do Laboratório de Filmes Finos e Nanoestruturas do IPEN (Brasil), analisando por meio dos respectivos estudos a influência da temperatura de deposição e substrato sobre a morfologia dos filmes obtidos. Os filmes de TiO2 foram crescidos através da técnica de deposição química de organometálicos em fase vapor (MOCVD), sobre substratos de borossilicato, a 400 e 500°C, e substratos Si(100) nas temperaturas de 400, 500, 600 e 700°C. Observando-se os espectros de difração de raios-X dos filmes, foi verificado que a 400 e 500°C há a presença apenas da fase anatase, enquanto que a 600°C pode-se identificar as fases anatase e rutilo. O filme crescido a 700°C apresentou, além de anatase e rutilo, a fase broquita. Foi observadoque a velocidade de crescimento dos filmes aumenta com a temperatura até 500°C e, a partir disso diminui, aspecto característico da curva do processo, que indica haver uma mudança de mecanismo de crescimento.