Banca de DEFESA: PLINIO ANTONINHO DE FREITAS

Uma banca de DEFESA de MESTRADO foi cadastrada pelo programa.
DISCENTE : PLINIO ANTONINHO DE FREITAS
DATA : 29/04/2022
HORA: 09:00
LOCAL: Defesa remota
TÍTULO:

 

Efeito das Condições de Calcinação na Fotoatividade de Nanotubos de Dióxido de Titânio Dopados com Nitrogênio.

PALAVRAS-CHAVES:

Dióxido de titânio, nanotubos, dopagem, fotocatálise.

PÁGINAS: 145
RESUMO:

A remediação dos danos ao meio ambiente, ocasionados pelo lançamento de efluentes contendo compostos orgânicos recalcitrantes aos métodos de tratamento convencionais é de grande impacto tecnológico para as indústrias do polo de confecções do agreste pernambucano. Deste modo, neste trabalho, foram estudadas as condições de tratamento térmico de nanotubos de dióxido de titânio (TiO2) produzidos por anodização e sua aplicação na fotodegradação e mineralização do corante azul de metileno. O TiO2 apresenta méritos para atuar como um fotocatalisador promissor, a saber: estabilidade, não toxicidade e baixo custo. Entretanto, uma problemática surge da necessidade de absorção de luz ultravioleta (apenas cerca de 5% do espectro luminoso) para sua ativação (através da criação do par elétron – lacuna), o que inviabiliza o uso da abundante energia proveniente do sol em aplicações fotocatalíticas na superfície deste semicondutor. Então, o estudo da temperatura dopagem por calcinação em atmosfera formada pela mistura gasosa amônia e argônio foi realizado para substituir átomos de oxigênio da matriz do dióxido de titânio por nitrogênio, aumentar o rendimento quântico e estender a faixa de absorção deste sistema nanoestruturado para a região visível do espectro luminoso. Adversativamente, a dopagem acarreta na formação de Ti+3 e vacâncias de oxigênio na estrutura cristalina do TiO2 que podem atuar como centros de recombinação do par elétron-lacuna fotogerado, diminuindo sua atividade fotocatalítica. Para diminuição destes defeitos, o retratamento térmico das amostras foi analisado e a formação da heteroestrutura cristalina composta pelos polimorfos anatase e rutilo do TiO2 foi verificada o que ocasionou a diminuição da recombinação de portadores por proporcionar uma efetiva separação de cargas fotogeradas. Em seguida, diferenças na fotoatividade do material obtido por tratamento térmico em atmosfera ambiente de oxigênio e inerte de argônio foram examinadas. Por fim, amostras mais fotoativas de NT cristalinos produzidos em cada atmosfera do tópico anterior foram submetidas as mesmas condições de dopagem e retratamento térmico aplicadas em NT amorfos para confrontar os efeitos da dopagem e retratamento térmico entre NT amorfos e cristalinos. Os NT sintetizados, em cada etapa do projeto foram caracterizados por microscopia eletrônica de varredura (MEV) permitindo mensurar e comparar os diâmetros e a espessura de seu topo. A difração de Raios X (DRX) permitiu estudar a cristalinidade, o percentual e a cinética de transição de fases anataserutilo. As propriedades ópticas das amostras foram avaliadas através de espectroscopia de reflectância difusa. Alterações nos modos vibracionais das ligações das estruturas cristalinas do TiO2 foram investigadas por espectroscopia Raman. Deste modo, foi selecionada uma amostra com supostamente baixa quantidade de defeitos, 81,1% de cristalinidade, constituída pela fase anatase do TiO2 e 3,0 eV de band-gap que são propriedades que proporcionaram a remoção de 82% corante têxtil e 38,23% do COT em 3 h de ensaio fotocatalítico.

MEMBROS DA BANCA:
Externa à Instituição - GIOVANNA MACHADO
Interna - 2163324 - JOANNA ELZBIETA KULESZA
Externa à Instituição - MÁRCIA REJANE SANTOS DA SILVA
Externa à Instituição - VANESSA NATALIA DE LIMA