Nanotubos de semicondutores óxidos: novas estratégias de síntese e estudo das propriedades estruturais e ópticas

Resumo

Nanotubos de dióxido de titânio (TiO2) têm sido apontados com a tecnologia mais promissora em diversas aplicações, destacando-se aquelas em conversão de energia solar e aplicações ambientais como fotocatalíticos, principalmente por ser um óxido de baixo custo, quimicamente estável e ambientalmente inofensivo. O TiO2 possui um gap largo, porém não absorve na região da luz visível. Ao contrario, disso é a luz UV responsável pela geração dos pares elétron-buraco, as quais induzem reações químicas na superfície do material. Neste sentido, existe um grande interesse em aumentar as aplicações do TiO2 e isso pode ser viável através de dopagens com terras-raras, as quais favorecem as absorções em regiões com comprimentos de onda maiores. Este projeto propõe a preparação e estudo das propriedades ópticas e da estrutura eletrônica de nanotubos de TiO2 dopado com diferentes terras raras (Ce, Pr e Gd). Os materiais serão sintetizados através de dois métodos: a síntese por template e por síntese química. Os espécimes serão caracterizados na sua estrutura por difração de raio X (DRX) associada ao método de Rietveld, além de estudos morfológicos realizados por microscopia eletrônica de transmissão (MET). A análise química dos espécimes será realizada por espectroscopia na região do infravermelho (IRFT) e por espectroscopia de fotoemissão de raios X (XPS). Para a análise da estrutura eletrônica e dos processos de transferência de carga serão empregadas as técnicas de espectroscopia de fotoelétrons de ultravioleta (UPS) e espectroscopia de absorção na região do UV-Vís. (AU)