Nanomateriais de titanato de sódio: estrutura, morfologia e propriedades fotocatalítica e sensora

Resumo

Nanotubos de titanatos de sódio vêm apresentando-se importantes materiais para aplicações tanto fotocatalíticas, estudado inicialmente pelo projeto IC-FAPESP (processo 2017/24405-0), como por testes preliminares em aplicações como sensor de gás O2. Este material mostra-se promissor para aplicações tecnológicas, como fotocatalítica ou sensora, devido aos fenômenos relacionados à estrutura eletrônica, mecanismos de transporte de cargas e estados de defeito de superfície, os quais, no entanto, ainda não são bem definidos devido à complexa estequiometria (NaxH2-xTi3O7, 0 e x e 2). Neste trabalho, pretende-se aperfeiçoar o processo de obtenção das partículas, através do método hidrotermal assistido por micro-ondas (HAM), e caracterizar suas propriedades estruturais, óptica, eletrônica, e morfológica em relação à variação composicional entre H+ e Na+, estipulando experimentalmente a relação entre as fases hidrogeno-titanato e titanato de sódio (H2Ti6O13 e Na2Ti6O13). Com essa relação pretende-se avaliar e controlar a formação da morfologia em nanotubos, bem como melhorar e avaliar as aplicações fotocatalítica e sensora. Com os estados de defeitos criados, espera-se que ocorra uma reconstrução das bandas de energia, retardando a recombinação elétron buraco e aumentando a eficiência fotocatalítica do material. Além disso, busca-se estudar condições que proporcionem aumento da seletividade e sensibilidade com relação à propriedade sensora de gás O2. Os materiais obtidos serão caracterizados por técnicas espectroscópicas, de difratometria e microscopias, além dos testes fotocatalíticos e sensores. (AU)