Obtenção do sistema TiO2:Ag na forma de filmes nanoestruturados em filtros cerâmicos para aplicação em fotocatálise

• Main Author: Oliveira, Regiane Cristina de
• Other Authors: Paris, Elaine Cristina
• Format: Others
• Language: Portuguese
• Published: Universidade Federal de São Carlos 2016
• Subjects: Fotocatálise; Filmes finos; Espuma cerâmica; Decoração; CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA
• Online Access: https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/6608

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:36:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 6491.pdf: 2696486 bytes, checksum: 16ee38c0520dd5d29fd91b67cba371e6 (MD5) Previous issue date: 2014-02-19 === Financiadora de Estudos e Projetos === In this study, it was aimed to obtain powders and thin films of titanium dioxide (TiO2) with silver (Ag) deposited on ceramic filters, synthesized by the polymeric precursor method for degradation of rhodamine B dye under ultraviolet and visible radiation. Initially, it was optimized the obtention of the TiO2 powders with anatase phase and high photocatalytic efficiency. In this way, it was varied the pH of the synthesis (1 and 7), the citric acid and titanium molar ratio (1:1.5, 1:2, 1:3 and 1:4) and the heat treatment temperature (300, 400, 500, 600 and 700°C). By means of the X-ray diffraction (XRD) technique and photodegradation results of the rhodamine B dye, it was determined that the TiO2 powders obtained at pH 1, the molar ratio of citric acid:Ti 1:3 and heat treating temperature of 400°C (for 2 h) crystallizes in the anatase phase and exhibit a higher photocatalytic efficiency. These parameters were used to obtain TiO2:Ag powders with variation of the Ag mol percentage (0.5, 1, 3 and 5%). The XRD and photocatalysis results indicated that 1% provided TiO2:Ag powders with anatase phase and the greatest photocatalytic efficiency. These results suggested that the parameters applied in the synthesis of the polymer solution used to prepare the films of TiO2 and TiO2:Ag. In this step, were varied the solution viscosity at 15, 20 and 25 cP; the number of layers in 2, 3 and 5, and the porosity of the ceramic substrate in 10 and 15 ppi. These films showed an average efficiency of photodegradation of approximately 30%, regardless of the synthesis parameters. This photocatalytic efficiency can be associated with low homogeneity of the films, which could be verified by Scanning Electron Microscope (SEM). === Este trabalho teve como objetivo sintetizar, via método dos precursores poliméricos, pós e filmes finos de dióxido de titânio (TiO2), puro e com prata (Ag), depositados sobre filtros cerâmicos, para a degradação do corante rodamina B, sob radiação ultravioleta e visível. Inicialmente, otimizou-se a obtenção dos pós, com o intuito de obter TiO2 na fase anatásio e com alta eficiência fotocatalítica. Para tal, foram variados o pH de síntese (1 e 7), a proporção molar entre titânio e o ácido cítrico (1:1,5; 1:2, 1:3 e 1:4) e as temperaturas de tratamento térmico (300, 400, 500, 600 e 700°C). Por intermédio da técnica de difração de raios X (DRX) e dos resultados dos ensaios de fotodegradação do corante rodamina B, determinou-se que os pós de TiO2 obtidos em pH 1, proporção molar de ácido cítrico:Ti de 1:3 e temperatura de tratamento térmico de 400oC (por 2h) cristalizaram-se na fase anatásio e exibiram maior eficiência fotocatalítica. Estes parâmetros foram utilizados na obtenção de pós de TiO2 com Ag, na qual foi variada a porcentagem molar de Ag (0,5; 1; 3 e 5%). Os resultados de fotocatálise indicaram que a quantidade de 1% favoreceu a obtenção de pós de TiO2:Ag com maior eficiência fotocatalítica. Estes resultados sugeriram os parâmetros a serem empregados na síntese da solução polimérica utilizada na obtenção dos filmes de TiO2 e TiO2:Ag. Nesta etapa, foram variadas a viscosidade da solução (15, 20 e 25 centiPoise(cP)), a quantidade de camadas (2; 3 e 5) e a porosidade do substrato cerâmico (10 e 15 poros por polegadas (ppi)). Os filmes obtidos apresentaram eficiência média de fotodegradação de aproximadamente 30%, independentemente dos parâmetros de síntese. Essa eficiência fotocatalítica pode estar associada à baixa homogeneidade dos filmes, que pôde ser verificada através de imagens obtidas por microscopia eletrônica de varredura (MEV).