Desenvolvimento de filmes finos e precipitados de dióxido de titânio pelo processo sol-gel e tratamento hidrotérmico

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Braga, Rafael Mouco de Lucca
Data de Publicação: 2018
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
Texto Completo: http://hdl.handle.net/10316/89316
Resumo: Documentos apresentados no âmbito do reconhecimento de graus e diplomas estrangeiros
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spelling Desenvolvimento de filmes finos e precipitados de dióxido de titânio pelo processo sol-gel e tratamento hidrotérmicoDióxido de titânioFilmes finosPrecipitação (Química)Processo sol-gelTratamento térmicoDocumentos apresentados no âmbito do reconhecimento de graus e diplomas estrangeirosSistemas constituídos por dióxido de titânio (TiO2) têm atraído interesse em várias áreas de pesquisa devido as inúmeras aplicações em diferenciados ramos da indústria, tais como: farmacêutica, de pigmentos, alimentos, purificação de água, baterias, construção civil, entre outras. Em filmes finos é o principal material utilizado em superfícies autolimpantes devido a sua atividade fotocatalítica que resulta na hidrofilicidade fotoinduzida melhorando muito a molhabilidade da superfície pela água. Para apresentar essas características, o TiO2 deve estar em específica fase cristalográfica (anatásio), que usualmente é obtida por calcinação à elevada temperatura (entre 400°C e 500°C). Diante do exposto foi verificada a aplicabilidade de um tratamento denominado de hidrotérmico para realizar a cristalização da titânia sob temperaturas moderadas. A grande vantagem do método hidrotérmico, que consiste no aquecimento em um recipiente fechado, sob temperatura e/ou pressão controlada, é o processamento a baixa temperatura, tipicamente a 120°C, o que possibilita a aplicação desta técnica em inúmeros substratos (polímeros, tecidos, entre outros) e, consequentemente, traz uma grande economia de energia. Neste trabalho foi investigada a influência de rotas alternativas para filmes finos e precipitados de TiO2 obtidos pelo processo sol-gel. Filmes finos, com uma, três e cinco camadas de recobrimento foram obtidos pelo método de imersão/emersão (dip-coating) e após a obtenção dos filmes a solução resultante foi precipitada. Foram avaliadas diferentes rotas de tratamentos, aplicando isoladamente as etapas de secagem, tratamento hidrotérmico e calcinação e também a combinação das mesmas. Os filmes finos obtidos foram caracterizados quanto à sua homogeneidade, morfologia, transmitância e molhabilidade. Nos precipitados, foram investigadas as fases cristalinas, atividade fotocatalítica, área superficial específica, distribuição de tamanho e volume dos poros, tamanho do cristal e cristalinidade. Para essas caracterizações foram utilizados os ensaios de microscopia eletrônica de varredura (MEV), espectroscopia na região do ultravioleta-visível (UV-vis), difratometria de raios X (DRX), microscopia ótica (MO), fluorescência de raios X (FRX), ensaio de adsorção de nitrogênio, medição do ângulo de contato no goniômetro e analise da decomposição por azul de metileno. Precipitados de TiO2 com boa atividade fotocatalítica, elevada cristalinidade e com os picos referentes aos planos cristalográficos da fase anatásio foram obtidos pela rota a baixa temperatura com a utilização do tratamento hidrotérmico. Foi possível identificar nas amostras, micro e mesoporos, uma área superficial entre 40m²/g e 180m²/g e tamanho médio do cristal de 3nm para as amostras provenientes da secagem, 6nm hidrotérmico e 12nm calcinadas. Todos os filmes finos produzidos pelas diferentes rotas, apresentaram-se livres trincas, com boa homogeneidade, transmitância entre 60% e 90% e propriedade de hidrofilicidade e superhidrofilicidade (com ângulo de contato menor que 5°) depois de exposta a luz UV.2018-07info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesishttp://hdl.handle.net/10316/89316http://hdl.handle.net/10316/89316porBraga, Rafael Mouco de Luccainfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãoinstacron:RCAAP2022-01-20T17:48:56Zoai:estudogeral.uc.pt:10316/89316Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openaireopendoar:71602024-03-19T21:09:40.343473Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãofalse
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