Síntese de nanotubos de carbono dopados com azoto para aplicações de oxidação fotocatalítica

• Autor(a) principal: Oliveira, Inês Esteves de
• Data de Publicação: 2017
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10773/21825
• topic: Engenharia de materiais; Nanotubos de carbono; Fotocatálise - Oxidação; Fenóis

Este trabalho teve como objetivo principal desenvolver fotocatalisadores baseados em nanotubos de carbono alinhados verticalmente (VACNTs) de forma a degradar poluentes, particularmente o fenol. Produziram-se VACNTs não dopados e dopados com azoto (N-VACNTs), com dois teores de dopagem, por deposição química em fase vapor num reator de paredes quentes (TCVD). Os nanomateriais foram testados como catalisadores na oxidação fotocatalítica do fenol. As amostras, antes e após os ensaios fotocatalíticos, foram caracterizadas por microscopia eletrónica de varrimento (SEM), de transmissão (TEM) e por espectroscopia de dispersão de Raman. Ao contrário dos VACNTs não dopados, nos quais não se observou atividade fotocatalítica relevante, com os N-VACNTs de dopagem máxima obteve-se uma degradação de 25% do fenol, com o catecol como único produto da reação. Com o intuito de melhorar a atividade catalítica dos VACNTs, os mesmos foram utilizados em nanocompósitos resultantes da sua decoração com ZnO sintetizado por deposição por camada atómica (ALD), com 50 e 100 ciclos. Nas amostras de N-VACNTs/ZnO com maior quantidade de ZnO (100 ciclos), verificou-se um aumento significativo na degradação do fenol, cerca de 38 %, para o mesmo tempo de reação anteriormente testado. Uma vez mais, o catecol foi o produto maioritário resultante da degradação do fenol. A aplicação de VACNTs, N-VACNTs e respetivos nanocompósitos com ZnO na oxidação fotocatalítica do fenol foi alcançada pela primeira vez. A otimização dos nanocompósitos, possivelmente associada ao aumento do teor em ZnO, permitirá que estes nanomateriais apresentem uma maior e melhor atividade fotocatalítica na degradação de poluentes.