Investigação da formação eletroquímica de nanotubos-TiO2 e sua aplicação em sistem...
- Auxílios pontuais (curta duração)
| Processo: | 12/06778-0 |
| Linha de fomento: | Bolsas no Brasil - Iniciação Científica |
| Vigência (Início): | 01 de junho de 2012 |
| Vigência (Término): | 31 de maio de 2013 |
| Área do conhecimento: | Ciências Exatas e da Terra - Química - Físico-química |
| Pesquisador responsável: | Renato Garcia de Freitas Sobrinho |
| Beneficiário: | Milli Aline Sant Anna |
| Instituição-sede: | Centro de Ciências Exatas e de Tecnologia (CCET). Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR). São Carlos , SP, Brasil |
| Assunto(s): | Dopagem anódica Eletroquímica |
Resumo A produção de dispositivos eletroquímicos nanoestruturados conversores de energia têm apresentado importantes resultados, devido as suas intrínsecas propriedades de baixa dimensionalidade. A natureza semicondutora dos nanotubos de TiO2 o torna um candidato promissor à eletrólise da água, dispositos conversores de energia, fotocatálise e aplicações auto-limpantes. Neste sentido, este trabalho propõem-se a avaliar a formação eletroquímica de nanotubos de TiO2 (TiO2NT) e sua aplicação como fotoeletrodos para o estudo da reação de fotólise da água.A fabricação de TiO2NT foi primeiramente reportada por Zwilling et al. Em 1999 e a primeira geração sintetizada utilizando uma rota eletroquímica ficou limitada nanotubos com pequeno comprimento, de até 600nm. A segunda geração de TiO2NT na qual eletrólitos aquosos foram substituidos por meios orgânicos, levou a novas morfologias. Neste sentido, a utilização de glicerol propiciou a obtenção de TiO2NT com paredes de baixa rugosidade e comprimentos de aproximadamente 7,0¼m. Finalmente, na terceira geração de TiO2NT os materiais foram obtidos em líquidos iônicos e estes resultaram em TiO2NT com paredes duplas.Nanotubos de TiO2 apresentam como principais fases cristalinas uma mistura de fases rutilo e anatase. Diversos fatores influenciam na morfologia e microestrutura, tais como: pH e composição do eletrólito, concentração de F-, existência de fluxo convectivo na solução, estado inicial do metal a ser anodizado, temperatura de anodização, voltagem ( no caso de anodização a potencial constante), teor de água no eletrólito, temperatura e atmosfera de tratamento térmico após a sintese eletroquímica.A eficiência foto-eletrocatalítica dos TiO2NT está associada a taxa de recombinação e-/h+ uma vez que a magnitude da fotocorrente está relacionada com a eficiência do transporte de e- através da base dos nanotubos, e h+ sobre a interface TiO2-eletrólito. Desta forma, nanotubos com paredes espessas apresentaram menores taxas de recombinação e-/h+ e, conseqüente, um aumento na atividade fotocatalítica. Além disso, TiO2NT com diâmetros maiores permitem uma melhor difusão de moléculas no interior dos nanotubos para serem eletrooxidadas. Neste sentido, um dos objetivos deste projeto é correlacionar como as diferentes condições morfológicas e estruturais dos TiO2NT dopados ou não afetam a reação de fotólise da água. | |