THIAGO FERNANDO DOS SANTOS

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Síntese e caracterização de filmes nanocompósitos de TiO2/C depositados sobre o aço inoxidável austenítico AISI 304
2023 - SANTOS, THIAGO F. dos
O aço inoxidável AISI 304 é uma liga que pertence à família dos aços inoxidáveis austeníticos, sendo os principais elementos de liga o cromo (18%) e o níquel (8%) e é capaz de suportar altas temperaturas e também é adequado para ser utilizado em condições criogênicas. A liga possui boa resistência mecânica, ductilidade, soldabilidade e resistência à corrosão. Essas características propiciam a sua aplicabilidade em áreas do ramo alimentício, químico, aeronáutico e automotivo. Apesar de ter boa resistência à corrosão, esse material é susceptível à corrosão devido à presença de inclusões. A busca por revestimentos protetores tem crescido por ser o método mais econômico para aumentar as propriedades anticorrosivas dos metais. Dentre os materiais utilizados como revestimento estão os filmes de dióxido de titânio (TiO2). O TiO2 é um material cerâmico que apresenta propriedades como boa resistência química e à corrosão e baixo custo de produção. Revestimentos compósitos, como o filme de TiO2/GE (grafite esfoliada) podem ser utilizados para melhorar o desempenho do material frente à corrosão. Neste trabalho foram produzidos filmes de TiO2 e TiO2/GE que foram depositados por spray a frio sobre a superfície do aço inoxidável AISI 304. As amostras foram aquecidas a 100 ºC e tratadas termicamente em temperaturas variando entre 400 e 500 ºC. Técnicas eletroquímicas, microscopia eletrônica de varredura, espectroscopia Raman, difração de raios X e ângulo de contato foram utilizadas para caracterizar os revestimentos. Observou-se que a técnica sol-gel mostrou ser um método eficiente para síntese dos filmes de TiO2 e TiO2/GE. O filme de TiO2 aquecido a 100 ºC apresentou-se amorfo. Nas amostras recobertas com filmes de TiO2 tratadas termicamente a 400, 450 e 500 ºC, foi possível observar a fase anatase, confirmadas pelas análises de DRX e Raman. O melhor desempenho foi atribuído aos filmes de TiO2/GE com concentrações de GE de 10% (m/v), tratados termicamente a 500 ºC, o qual se apresenta como um bom candidato para proteger o substrato contra corrosão.
Síntese e caracterização de filmes nanocompósitos de TiO2/C depositados sobre o aço inoxidável AISI 304
2022 - SANTOS, T.F. dos; BENTO, R.T.; CORREA, O.V.; PILLIS, M.F.
Filmes de TiO2 e TiO2/C foram preparados pelo método sol-gel e aplicados sobre a superfície do aço inoxidável AISI 304 por spray a frio. Inicialmente, grafite natural foi submetido ao processo de esfoliação em fase líquida, onde se obteve grafite expandido. Para tanto, uma suspensão de grafite em solução aquosa contendo isopropanol e acetona foi irradiada por 2h em luz UVC. Foi preparada uma solução de isopropóxido de titânio e isopropanol para a obtenção do sol. O grafite esfoliado, após secagem, foi então adicionado à solução em concentrações entre 2,5 e 10%, razão massa/volume. Os filmes foram secos em estufa a 100ºC e tratados termicamente a temperaturas entre 400 e 500 ºC em forno tubular, sob atmosfera de argônio. Técnicas de difração de raios X, espectroscopia Raman, espectroscopia UV-visível (UV-vis), microscopia de força atômica e microscopia eletrônica de varredura foram utilizadas na caracterização. Os resultados obtidos confirmam a esfoliação do carbono e a formação da fase anatase em todos os filmes. Resultados de AFM sugerem que a formação da heterojunção semicondutor-carbono, confirmada por espectroscopia Raman, promoveu modificações morfológicas nos filmes, e influenciam o comportamento frente à corrosão do aço revestido, o qual foi avaliado por técnicas de impedância eletroquímica e polarização linear em uma solução aquosa 3,5% NaCl à temperatura ambiente.
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