Nanocompósitos semicondutores ZnO/TiO2 e testes fotocatalíticos

• Autor(a) principal: Shirley Santana Silva
• Data de Publicação: 2009
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFMG
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/1843/48561
• topic: Dióxido de titânio; Química inorgânica; Acetato de zinco; Nanopartículas; Óxido de zinco; Microscopia eletrônica de varredura; Termogravimetria; Química inorgânica; Fotocatálise; Semicondutores; Nanopartículas; Dióxido de titânio; Raman, Espectroscopia de; Microscopia eletrônica de varredura; Raios X; Difração; Termogravimetria

O dióxido de titânio é um fotocatalisador eficiente, mas, é possível melhorar sua eficiência com melhor separação de cargas quando se acopla o TiO2 com outros semicondutores. Para este fim, utilizou-se neste trabalho nanopartículas de óxido de zinco que foram impregnadas no TiO2 P25. Acetato de zinco dihidratado foi usado como precursor molecular para obtenção do ZnO. A preparação de compósitos semicondutores ZnO/TiO2 foi feita impregnando-se acetato de zinco dihidratado na superfície de TiO2 P25 e seguida por tratamento térmico. Compósitos ZnO/TiO2 foram obtidos em diferentes proporções molares (20, 10, 7, 5, 3 and 1)%. O semicondutor ZnO é também um bom fotocatalisador, e desta forma obtivemos o ZnO puro pela pirólise do acetato de zinco dihidratado nas mesma condições experimentais usada para obtenção dos compósitos. Tanto o ZnO puro como os compósitos ZnO/TiO2 foram caracterizados por difração de raios X (DRX), espectroscopia microRaman e reflectância difusa, medidas de área superficial (BET) e microscopia eletrônica de varredura (MEV). Dados de espectroscopia Raman revelaram que existe uma interação eletrônica entre ZnO e TiO2 nos compósitos e portanto não é uma simples mistura. Esta interação foi observada através de um alargamento dos picos do TiO2 e uma variação na proporção entre as fases anatásio e rutilo nos compósitos. Tanto o ZnO como os compósitos foram caracterizados como materiais nanométricos. O tamanho de partículas obtida por DRX foi de 21,2 nm para o ZnO e de 17,2 nm para o compósito ZnO/TiO2 20%. Uma banda em 801 cm-1 observada no espectro Raman está também associada com a formação de nanopartículas. A análise BET revelou que tanto ZnO como os compósitos são materiais mesoporosos. A fotodegradação do azo corante vermelho de Drimaren revelou melhor eficiência para o compósito ZnO/TiO2 3% e para o ZnO puro quando comparadas com o TiO2 P25 e com os compósitos ZnO/TiO2 em outras proporções molares. Foram testados também os azo corantes Vermelho do Congo e Verde de Janus, mas, estes adsorvem fortemente na superfície dos catalisadores, de forma que não foi possível efetuar-se testes fotocatalíticos.