Estudo de nanopartículas de TiO2 dopado por Nitrogênio para obtenção de perovskitas SrTio3-N

• Ano de defesa: 2021
• Autor(a) principal: Antoni, Lílian de Oliveira de
• Orientador(a): Santos, Marcos José Leite
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Nanopartículas; Dióxido de titânio; Dissolução; Precipitação; Fotólise
• Palavras-chave em Inglês: Titanium dioxide
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/230222

Neste trabalho foi realizado um estudo envolvendo a síntese e caracterização de nanopartículas de TiO2 dopadas por nitrogênio (TiO2-N), as quais foram posteriormente utilizadas como precursoras para a síntese de nanopartículas de SrTiO3 dopadas por nitrogênio (SrTiO3-N). Na primeira etapa foram testadas diferentes rotas para obtenção das nanopartículas de TiO2-N usando como precursores isopropóxido e butóxido de titânio e NH4OH, além de agentes complexantes (etilenoglicol e PVP) com o objetivo de obter materiais com diferentes níveis de dopagem e de cristalinidade. Na segunda etapa as amostras de TiO2-N foram misturas com Sr(OH)2 e submetidas a rota hidrotermal para obtenção de nanopartículas de SrTiO3-N. Os materiais obtidos foram caracterizados por difração de raios-X, microscopia eletrônica de varredura e transmissão, espectroscopias UV-Vis, Raman, no infravermelho e de fotoelétrons excitados por raios-X. As nanopartículas de SrTiO3-N foram aplicadas para produção de H2 através de fotólise da água. Os resultados obtidos na primeira etapa do trabalho mostram que nanopartículas de TiO2-N obtidas de butóxido são maiores que as obtidas de isopropóxido. Adicionalmente foi observada que nanopartículas de TiO2-N obtidas de butóxido e NH4OH apresentam fase anatase mais estável. Na segunda etapa que envolveu a produção de perovskitas SrTiO3-N foi observado que TiO2-N sem tratamento térmico, independentemente do modo de obtenção é um bom precursor para SrTiO3-N, por outro lado foi observado que precursores de TiO2-N com alta cristalinidade não resultaram na formação de SrTiO3-N. Análises de UV-Vis e XPS indicam que a concentração de dopante é dependente da rota de síntese. Os resultados sugerem ainda que ao se utilizar como precursor nanopartículas de TiO2-N amorfas ou anatase com baixa cristalinidade a formação das nanopartículas de SrTiO3-N ocorre pelo mecanismo de dissolução e precipitação. Resultados mostram que o SrTiO3-N possibilitou a produção de H2 através da fotólise da água.