Desenvolvimento de filmes finos de TiO2, TiO2/RGO e TiO2/RGO/Nb2O5 depositados em aço AISI 304 para aplicação como revestimentos anticorrosivos

• Ano de defesa: 2023
• Autor(a) principal: Marielle Mara da Silva
• Orientador(a): Marcelo Machado Viana
• Banca de defesa: Fabiano Vargas Pereira, Fernando Cotting
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Minas Gerais
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Química
• Departamento: ICX - DEPARTAMENTO DE QUÍMICA
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Filmes finos; Dióxido de titânio; Óxido de grafeno; Pentóxido de nióbio; Nanocompósitos; Corrosão; Revestimentos; Proteção fotocatódica
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/1843/58584; https://orcid.org/0000-0002-4030-5787

Estratégias promissoras na busca pela adequação de métodos para mitigar a corrosão podem envolver proteção por barreira física utilizando revestimentos, e também por proteção eletroquímica, por meio de proteção catódica ou anódica, porém ainda assim torna-se necessário o desenvolvimento de métodos com baixo custo e baixo impacto ambiental. Nesse sentido, a proteção fotocatódica se apresenta como um método híbrido de barreira física e proteção catódica, pois utiliza-se revestimentos formados por semicondutores que são capazes de absorver a luz e polarizar a superfície, e estes revestimentos também se tornam uma barreira física de proteção. Neste trabalho, foram preparados filmes finos de dióxido de titânio (TiO2) e este combinado com óxido de grafeno reduzido (RGO) e pentóxido de nióbio (Nb2O5) para produzir revestimentos anticorrosivos para o aço AISI 304. As amostras obtidas foram caracterizadas quanto a sua composição, estrutura, morfologia através de difração de raios X (DRX), microscopia eletrônica de transmissão (MET e HRTEM), microscopia de força atômica (AFM) e as propriedades eletroquímicas foram analisadas por potencial de circuito aberto (OCP), extrapolação de Tafel e espectroscopia de impedância eletroquímica (EIE). Na tentativa de alterar a região de absorção de radiação do TiO2 para baixos comprimentos de onda, foram preparados filmes finos de TiO2 com GO, no qual as amostras revestidas com filme fino TiO2/GO calcinada a 400ºC com 3 camadas, apresentou um expressivo aumento de rugosidade, uma deposição uniforme ao longo da superfície e maior resistência à corrosão comparado ao aço AISI 304. Já as amostras que contém Nb2O5 apresentaram aumento discreto nos valores de resistência de corrosão. Contudo, esse estudo se deu de modo a avaliar a utilização de filmes finos como fotocatodos. Observou-se que todos os filmes apresentaram resistência a corrosão mesmo sob luz visível, e que as composições, propriedades estruturais, morfológicas e eletroquímicas se mostraram distintas, a depender da quantidade de camadas depositadas, quantidade de fases distintas presentes e das propriedades intrínsecas de TiO2, GO e Nb2O5.