Obtenção e caracterização de fotocatalisadores baseados nos óxidos de Ti(IV) e W(VI)

• Ano de defesa: 2018
• Autor(a) principal: Paula, Leonardo Ferreira de
• Orientador(a): Patrocinio, Antonio Otavio de Toledo
• Banca de defesa: Borges Neto, Waldomiro, Oliveira, Luiz Carlos Alves de, Trovó, Alam Gustavo, Figueiredo, Alberthmeiry Teixeira de
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Uberlândia
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-graduação em Química
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Compósitos; Composites; TiO2/WO3; Thin films; Filmes finos; Photocatalysis; Sol-Gel; Química; Layer-by-layer; Dióxido de titânio; Fotocatálise; Tungstênio
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA::QUIMICA INORGANICA; CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA::QUIMICA INORGANICA::FOTO-QUIMICA INORGANICA; CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA::QUIMICA INORGANICA::FISICO QUIMICA INORGANICA; CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA::FISICO-QUIMICA::CINETICA QUIMICA E CATALISE
• Link de acesso: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/22552; http://dx.doi.org/10.14393/ufu.te.2018.809

Na remediação ambiental, a fotocatálise tem grande importância devido à possibilidade de uso da luz solar como fonte primária de energia. Neste trabalho, óxidos metálicos nanoparticulados de TiO2, WO3 e seus compósitos, foram sintetizados utilizando o processo sol-gel visando à produção de fotocatalisadores mais eficientes. Além disso, filmes finos desses óxidos depositados pela técnica Layer-by-Layer (LBL) foram produzidos e avaliados como superfícies fotocatalíticas e superhidrofílicas (anti-embaçantes). Os materiais foram caracterizados por diversas técnicas espectroscópicas e morfológicas e suas propriedades correlacionadas com as atividades fotocatalíticas. As hidrólises ácidas do isopropóxido de titânio(IV) (TTIP) e do ácido túngstico, seguidas de tratamento hidrotérmico e calcinação, produziram partículas de TiO2/anatase e WO3/monoclínica, respectivamente. Quando os precursores foram hidrolisados concomitantemente para produzir compósitos de TiO2/WO3 em diferentes razões molares (1:1, 4:1, 10:1, 20:1 e 40:1), a formação de WO3/monoclínico não foi observada. No composto 1:1 foi observado WO3 hexagonal, enquanto que nos outros compostos, apenas os picos de difração atribuídos ao TiO2/anatase foram observados. As espectroscopias Raman e Infravermelho Próximo, confirmam a presença de vibrações W-O nos materiais, provavelmente devido a formação de WO3 amorfo. Deslocamentos dos modos vibracionais do TiO2 indicam ainda a inserção de W(VI) no retículo cristalino do TiO2. Nos filmes finos contendo 30 bicamadas do tipo TiO2(ac)/WO3(bas) foram identificadas as fases anatase do TiO2 com traços de broquita e ortorrômbica do WO3. A atividade fotocatalítica dos materiais foi determinada pela porcentagem de adsorção no escuro e pelas eficiências fotônicas (ξ) de degradação do corante azul de metileno (MB) e do gás acetaldeído (CH3CHO) sob irradiação UV-A. Frente ao MB, o TiO2 apresentou 30 e 0,06% de adsorção e eficiência fotônica, respectivamente enquanto o WO3 apresentou 6 e 0,01%. Por outro lado, os compósitos de TiO2/WO3 (1:1, 4:1, 10:1, 20:1 e 40:1) apresentaram adsorções de 78, 91, 65, 36 e 55%, respectivamente, e eficiências fotônicas de 0,11, 0,11, 0,10, 0,13 e 0,16%, respectivamente. As atividades fotocatalíticas dos filmes finos frente a degradação do acetaldeído foram analisadas em concentrações iniciais de 1,00 e 5,00 ppm. O filme de TiO2(ac)/TiO2(bas) apresentou eficiências fotônicas de 0,8 e 1,7% para 1,00 e 5,00 ppm, respectivamente, enquanto o filme de TiO2(ac)/WO3(bas) apresentou eficiências fotônicas de 1,5 e 2,3%.