Segregação superficial do MgO em nanopartículas de TiO2 e sua relação com a estabilidade de fases das partículas

Resumo

O controle de tamanho em nanopartículas é um dos maiores desafios no desenvolvimento desses novos materiais. A previsão do tamanho final de partículas e da respectiva fase cristalina permite que os materiais sejam desenhados para aplicações específicas como, por exemplo, em fotocatálise, célulares solares e superfícies auto-limpantes. A titânia dopada com MgO é especialmente relevante, pois aumenta o rendimento fotocatalítico já intrínseco do TiO2 nanométrico. Espera-se verificar a ocorrência da segregação para a superfície do TiO2 nanométrico preparado pelo método dos precursores orgânicos e observar como esse fenômeno afeta tanto o tamanho das partículas como a estabilidade dos polimorfos do TiO2. Para isso, TiO2 será sintetizado com diferentes concentrações de óxido de magnésio (0, 1, 5, 7, 10 e 20 em mol) e serão avaliados a variação de área de superfície específica, o tamanho de partícula, o tamanho de cristalito, as fases cristalográficas estáveis e a composição química da superfície. As técnicas utilizadas para verificar as características dos nanopós serão: adsorção de N2 (adotando o método BET), difração de raios X, espectroscopia no infravermelho (FTIR com célula DRIFT), granulometria por espalhamento LASER, medidas de potencial zeta e análise de fluorescência de raios X. A quantificação do MgO na superfície será possível devido à fácil remoção do MgO da superfície da titânia através de uma solução ácida de HNO3.