Estudo da influência da espessura nas propriedades fotocatalíticas de filmes finos de TiO2

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Nunes, Bruna
Data de Publicação: 2018
Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFSC
Texto Completo: https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/191791
Resumo: TCC (graduação) - Universidade Federal de Santa Catarina. Campus Joinville. Engenharia Naval.
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spelling Estudo da influência da espessura nas propriedades fotocatalíticas de filmes finos de TiO2Indústria navalBioincrustaçãoTiO2Filmes finosFotocatáliseUltravioletaTCC (graduação) - Universidade Federal de Santa Catarina. Campus Joinville. Engenharia Naval.A bioincrustação é um fenômeno recorrente na indústria náutica e naval, e ocorre quando microrganismos ou macrorganismos se desenvolvem em superfícies submersas. No caso da indústria naval, a fixação desses organismos em cascos de navios aumenta o arrasto hidrodinâmico e o peso, o que consequentemente eleva o consumo de combustível da embarcação. A formação da bioincrustação leva a necessidade de operações de docagem nestas embarcações. Neste contexto, há uma intermitente procura por soluções para esse problema, já que muitas das soluções existentes são nocivas para o meio ambiente, como é o caso das tintas antincrustantes. O objetivo deste trabalho é estudar o potencial do material TiO2 como agente antincrustante. Filmes finos de TiO2 quando expostos a radiação ultravioleta (UV) são fotoativados, degradando a matéria orgânica. Para este estudo foram depositados filmes finos de TiO2 sobre substrato de aço inoxidável através da técnica de Triodo Magnetron Sputtering Reativo. Os filmes finos de TiO2 foram depositados de maneira a possuir espessuras diferentes para então analisar se a espessura do filme influencia no potencial antincrustante. As espessuras dos filmes foram determinadas através da microscopia ótica confocal, além das medidas de rugosidade média da superfície (Sa) e rugosidade média do perfil (Ra), sendo que não apresentaram grandes diferenças de rugosidades para substrato e filme. O ângulo de contato foi utilizado para observar as características fotocatalíticas e de molhabilidade das amostras. Este foi medido após a irradiação de luz UV-C, de maneira a ser possível observar o decaimento das propriedades hidrofílicas e relacionar com a fotocatálise e o comportamento antincrustante. As diferentes espessuras de filme de TiO2, 489,4 nm, 1586,1 nm e 2055 nm, não induziram a grandes diferenças de comportamento, sendo que as amostras apresentaram propriedades fotocatalíticas semelhantes para as espessuras testadas, indicando independência deste parâmetro nas propriedades biocidas. A taxa de deposição encontrada através dos valores de espessuras foi de 19,571 nm/min.Biofouling is a recurring phenomenon in the nautical and naval industry, and occurs when microorganisms or macroorganisms develop on submerged surfaces. In the case of the shipbuilding industry, the fixing of these bodies to ships' hulls increases hydrodynamic drag and weight, which in turn increases the vessel's fuel consumption. The formation of biofouling leads to the need for docking operations on these vessels. In this context, there is an intermittent search for solutions to this problem, since many of the existing solutions are harmful to the environment, such as antifouling paints. The objective of this work is to study the potential of the TiO2 material as an antifouling agent. Thin films of TiO2 when exposed to ultraviolet (UV) radiation are photoactivated, degrading the organic matter. For this study thin films of TiO2 were deposited on stainless steel substrate through the Magnetron Sputtering Reactive Triode technique. The thin films of TiO2 were deposited so as to have different thicknesses to then analyze whether the film thickness influences the anti-fouling potential. The thicknesses of the films were determined by confocal optical microscopy, besides the surface roughness (Sa) and the average profile roughness (Ra), and they did not show great differences in roughness for substrate and film. The contact angle was used to observe the photocatalytic and wettability characteristics of the samples. This was measured after irradiation of UV-C light, in order to be able to observe the decay of the hydrophilic properties and to relate with the photocatalysis and anti-fouling behavior. The different film thicknesses of TiO2, 489,4 nm, 1586,1 nm and 2055 nm did not induce large differences in behavior, and the samples had similar photocatalytic properties for the thicknesses tested, indicating the independence of this parameter in the biocidal properties. The deposition rate found by the thickness values was 19.571 nm / min.JoinvilleSoethe, Viviane LilianDelatorre, Rafael GallinaUniversidade Federal de Santa CatarinaNunes, Bruna2018-12-04T12:52:39Z2018-12-04T12:52:39Z2018-11-29info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesis64 f.application/pdfhttps://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/191791porreponame:Repositório Institucional da UFSCinstname:Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)instacron:UFSCinfo:eu-repo/semantics/openAccess2018-12-04T12:52:42Zoai:repositorio.ufsc.br:123456789/191791Repositório InstitucionalPUBhttp://150.162.242.35/oai/requestopendoar:23732018-12-04T12:52:42Repositório Institucional da UFSC - Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)false
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