Filmes finos de óxido de tungstênio obtidos por anodização: estrutura e propriedades fotoluminescentes e fotocatalíticas
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Data de Publicação: | 2015 |
Tipo de documento: | Tese |
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Título da fonte: | Repositório Institucional da UFPel - Guaiaca |
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Resumo: | Filmes finos de óxido de tungstênio foram obtidos através da técnica de anodização, conduzida sob tensão constante. Inicialmente foi investigada a redução da concentração do NaF; a hipótese que o NaCl em solução aquosa, que sob tensão apropriada produz Cl2, H2 e solução alcalina, levaria à formação óxidos porosos inspirou a investigação da substituição do NaF por NaCl. O fluoreto de sódio, mesmo em menores concentrações que as apresentadas na literatura, produziu filmes nanoestruturados, com elevada fotoluminescência (PL) entre 300 e 640 nm; o cloreto de sódio, mesmo em baixa concentração, promoveu a formação de filmes com excelente eficiência fotocatalítica para degradação do corante alaranjado de metila, aumentando em até 168% a constante de velocidade em relação ao sistema não catalisado. Na segunda etapa, as condições de anodização em NaCl foram otimizadas através de uma matriz de planejamento fatorial 24 , tendo como variáveis: concentração de NaCl, presença de glicerol, tensão aplicada e tratamento térmico (300°C, 60 min). O parâmetro principal, que tem maior influência sobre a intensidade de PL, avaliada em 500 nm, é a concentração do eletrólito, sendo recomendada a menor concentração quando se deseja maximizar o rendimento de emissão. O tratamento térmico exerce a maior influência no tamanho de partícula, produzindo estruturas maiores, com texturas do tipo noz, predominantemente cristalinas. Os filmes não apresentaram desempenho fotocatalítico satisfatório frente à degradação do azul de metileno. Os agentes modificadores Na2HPO4 e glicerol não apresentam efeito significativo na estruturação dos materiais. Os filmes não tratados termicamente apresentam estrutura granular, com diâmetros situados entre 46 e 120 nm, elevado conteúdo amorfo e, portanto, apresentam menores índices de refração que os tratados termicamente. |
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2022-05-16T11:30:18Z2022-05-16T11:30:18Z2015-04-13COSTA, Nadja Berenice Dias da. Filmes finos de óxido de tungstênio obtidos por anodização: estrutura e propriedades fotoluminescentes e fotocatalíticas. 2015. 173p. Tese (Doutorado). Programa de Pós-Graduação em Química. Universidade Federal de Pelotas, Pelotas – RS.http://guaiaca.ufpel.edu.br/handle/prefix/8427Filmes finos de óxido de tungstênio foram obtidos através da técnica de anodização, conduzida sob tensão constante. Inicialmente foi investigada a redução da concentração do NaF; a hipótese que o NaCl em solução aquosa, que sob tensão apropriada produz Cl2, H2 e solução alcalina, levaria à formação óxidos porosos inspirou a investigação da substituição do NaF por NaCl. O fluoreto de sódio, mesmo em menores concentrações que as apresentadas na literatura, produziu filmes nanoestruturados, com elevada fotoluminescência (PL) entre 300 e 640 nm; o cloreto de sódio, mesmo em baixa concentração, promoveu a formação de filmes com excelente eficiência fotocatalítica para degradação do corante alaranjado de metila, aumentando em até 168% a constante de velocidade em relação ao sistema não catalisado. Na segunda etapa, as condições de anodização em NaCl foram otimizadas através de uma matriz de planejamento fatorial 24 , tendo como variáveis: concentração de NaCl, presença de glicerol, tensão aplicada e tratamento térmico (300°C, 60 min). O parâmetro principal, que tem maior influência sobre a intensidade de PL, avaliada em 500 nm, é a concentração do eletrólito, sendo recomendada a menor concentração quando se deseja maximizar o rendimento de emissão. O tratamento térmico exerce a maior influência no tamanho de partícula, produzindo estruturas maiores, com texturas do tipo noz, predominantemente cristalinas. Os filmes não apresentaram desempenho fotocatalítico satisfatório frente à degradação do azul de metileno. Os agentes modificadores Na2HPO4 e glicerol não apresentam efeito significativo na estruturação dos materiais. Os filmes não tratados termicamente apresentam estrutura granular, com diâmetros situados entre 46 e 120 nm, elevado conteúdo amorfo e, portanto, apresentam menores índices de refração que os tratados termicamente.Tungsten oxide thin films were obtained by anodization, under constant voltage. Firstly, the reduction of the NaF concentration was investigated; the hypothesis that NaCl in aqueous solution, which under proper voltage produces gases H2 and Cl2 and alkaline solution, would lead to the formation of porous oxide, inspired the investigation of the NaF replacement by NaCl. Sodium fluoride, even in lower concentrations than that presented in literature, produced nanostructured films, with high photoluminescence (PL) intensity from 300 to 640 nm; sodium chloride, even in low concentration, promoted the formation of films with excellent photocatalytic efficiency for methyl orange dye degradation, increasing the rate constant up to 168% in relation to the uncatalysed system. In the second step, the anodization conditions in NaCl were optimized by a factorial design 24 matrix, with variables: NaCl concentration, presence of glycerol, applied tension and thermal treatment (300°C, 60 min). The main parameter that influences the PL intensity, evaluated at 500 nm, is the electrolyte concentration and low concentration is recommended when the maximization of emission yielding is desired. Heat treatment exerts the greatest influence on the particle size, producing larger structures, with textures walnut type, predominantly crystalline. The films did not show satisfactory photocatalytic performance for methylene blue dye degradation. The modifying agents Na2HPO4 and glycerol do not present significant effects on structuring of these materials. Films not thermally treated presented granular structure with diameters between 46 and 120 nm, higher amorphous content and, therefore, present lower refractive indexes than those heat-treated.porUniversidade Federal de PelotasPrograma de Pós-Graduação em QuímicaUFPelBrasilCentro de Ciências Químicas, Farmacêuticas e de AlimentosCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICAFilmes de óxido de tungstênioAnodizaçãoFotoluminescênciaFotocatáliseTungsten oxide filmsAnodizationPhotoluminescencePhotocatalysisFilmes finos de óxido de tungstênio obtidos por anodização: estrutura e propriedades fotoluminescentes e fotocatalíticasTungsten oxide thin films obtained by anodizing: structure, photoluminescent and photocatalytic propertiesinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesishttp://lattes.cnpq.br/2533075040942754http://lattes.cnpq.br/2296402907146130Garcia, Irene Teresinha SantosCosta, Nadja Berenice Dias dainfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFPel - Guaiacainstname:Universidade Federal de Pelotas (UFPEL)instacron:UFPELTEXTCosta.pdf.txtCosta.pdf.txtExtracted texttext/plain225257http://guaiaca.ufpel.edu.br/xmlui/bitstream/prefix/8427/6/Costa.pdf.txtb7b7336c8fb5bc14ab78c0b9e3a282fcMD56open accessTHUMBNAILCosta.pdf.jpgCosta.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1284http://guaiaca.ufpel.edu.br/xmlui/bitstream/prefix/8427/7/Costa.pdf.jpgf86d737ea1683b1902c7f57df691ea22MD57open accessORIGINALCosta.pdfCosta.pdfapplication/pdf32116984http://guaiaca.ufpel.edu.br/xmlui/bitstream/prefix/8427/1/Costa.pdf73144619637ac704421a03f63d0af9a5MD51open accessCC-LICENSElicense_urllicense_urltext/plain; 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