Síntese solvotérmica de TiO2 e análise da atividade fotocatalítica

• Autor(a) principal: Rocha, Iasmin Cáceres Leite
• Data de Publicação: 2017
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFRGS
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10183/165662
• topic: Engenharia química; TiO2; Microwave-assisted solvothermal treatment; Oxidant peroxide method

O dióxido de titânio (TiO2) pertence à família dos óxidos de metais de transição que pode ser encontrado sob as formas polimórficas: anatase (tetragonal), rutilo (tetragonal) e brookita (ortorrômbica). TiO2 é, por sua vez, um semicondutor que possui amplo band gap; 3,2; 3,02 e 2,96 eV para anatase, rutilo e brookita, respectivamente. Em decorrência desta ampla energia de band gap, TiO2 tem sido extensivamente utilizado como fotocatalisador, sendo a fase anatase a preferida para este tipo de aplicação. O TiO2 é um sólido branco, insolúvel em água, foto e quimicamente estável, não é tóxico e é resistente à corrosão. Além de ser um material considerado muito promissor para aplicações ambientais, como para tratamento de efluentes. Dentro deste contexto, o objetivo geral do presente trabalho foi produzir TiO2 por um método com baixo consumo de energia, caracterizar sua microestrutura e avaliar a atividade fotocatalítica na degradação de corante. O óxido foi preparado baseado na rota dos peróxidos oxidantes combinado com tratamento solvotermal assistido por micro-ondas nos tempos 15 e 45 minutos e nas temperaturas de 150 e 200°C. As amostras foram caracterizadas por difração de raios X (DRX), microscopia eletrônica de varredura (MEV), análise termogravimétrica (ATG) e teoria Brunauer-Emmett-Teller (BET). Para realização dos ensaios de fotocatálise, foi utilizado o corante vermelho ácido 357 como composto modelo. Em um experimento típico, 100 mg de catalisador foram adicionados em 100 mL de uma solução 20 ppm do corante. Os resultados indicaram que foi possível obter TiO2 na fase anatase a partir da rota dos peróxidos oxidantes combinado com tratamento solvotermal. Além disso, os catalisadores sintetizados exibiram boa adsorção e atividade fotocatalítica na remoção de poluentes da água como o corante vermelho ácido, não sendo necessário dopagem ou calcinação para alcançar tal desempenho.