Avaliação da performance de eletrodos de filmes finos de Ti/TiO 2 com diferentes tamanhos de nanopartículas na oxidação fotoeletrocatalítica de Índigo Carmim - Guaraldo, Thaís Tasso [UNESP] (2010)
A nanociência e nanotecnologia são campos científico-tecnológicos empenhados em compreender como o controle estrutural da matéria ao nível molecular pode ser utilizado para a preparação de novos materiais com propriedades únicas e exclusivas. Um material muito promissor para aplicações nanotecnológicas é o dióxido de titânio (TiO2). Este trabalho descreve a síntese e caracterização de semicondutores nanoestruturados de TiO2 na forma de material nanoporoso e nanoparticulado pelo método sol-gel usando o tetra-isopropóxido de titânio [Ti(OPri)4] como precursor, empregados como fotoanodos de Ti/TiO2 no processo de fotoeletrocatálise visando a degradação do corante alimentício Índigo Carmim (IC) utilizado como modelo de poluente orgânico. Tais materiais se diferenciam pela etapa de hidrólise na síntese do sol-gel que foi feita tanto em meio aquoso (nanoporoso) quanto em meio alcoólico (nanoparticulado). Para a preparação dos fotoeletrodos placas de titânio de 25 cm2 foram recobertas com filmes de TiO2 obtidos pelo método sol-gel. A sequência de deposição por dip-coating, lavagem e calcinação a 450 o C por três horas, foi realizada por quatro vezes. A caracterização dos semicondutores nanoestruturados de filmes finos de Ti/TiO2 foi feita por difração de raios-X, microscopia eletrônica de varredura (MEV), microscopia de força atômica (AFM) e assim como caracterização voltamétrica como medidas de fotocorrente versus potencial, potencial de banda plana e determinação de constantes de adsorção. Foi possível determinar o tamanho de partícula de 20 nm o material nanoporoso e 10 nm o nanoparticulado, pela presença das fases anatásio e rutilo uniformemente dispersas, compactas, com alta cristalinidade do TiO2 e conseqüentemente maior fotoatividade. O desempenho do eletrodo nanoparticulado foi notável, principalmente pelo seu menor...