Obtenção, caracterização e utilização de fibras nanoestruturadas de Tio2 dopadas com tungstênio como fotocatalisadores / Obtaining, characterization and utilization of nanostructured Tio2 doped fibers as photocatalysts

Authors

  • Luana Góes Soares da Silva
  • Annelise Kopp Alves

DOI:

https://doi.org/10.34115/basrv4n6-031

Keywords:

Fibras, Nanoestruturadas, Dióxido de Titânio (TiO2), Trióxido de Tungstênio (WO3), Electrospinning e Vacâncias de O2.

Abstract

A aplicabilidade de nanomateriais em catálises, células solares, células combustíveis, membranas, baterias de hidrogênio, materiais estruturais que requerem elevada resistência mecânica, nanoeletrônicos, sensores, em dispositivos ópticos, magnetos eletrônicos, engenharia de tecidos e biossensores, estão cada vez mais frequentes, em virtude de propiciarem produtos finais mais eficazes, leves e de baixo custo. A preferência em se utilizar as fibras, ao invés de compostos cerâmicos com dimensões tradicionais, nas mais diversas aplicações, se deve ao fato de entre os nanomateriais, as fibras serem uma das nanoestruturas unidimensionais que mais têm chamado atenção, em razão de sua: flexibilidade, propriedades ópticas e capacidade de interação com outras áreas da ciência. Esta relação multidisciplinar promove o desenvolvimento de novas técnicas de produção, associando o entendimento de suas propriedades ao emprego destes novos materiais. Neste trabalho fibras nanoestruturadas de TiO2 e de TiO2/WO3 foram obtidas por electrospinning e tratadas termicamente entre 650 ºC e 800 ºC em um forno tipo mufla. A técnica de difração de raios X (DRX) foi empregada na determinação da estrutura cristalina e tamanho de cristalito. A morfologia das fibras nanoestruturadas TiO2 e de TiO2/WO3 foi observada por meio de microscopia eletrônica de varredura (MEV) e, a atividade fotocatalítica foi analisada através de ensaios de fotodegradação de 125 mL de uma solução 20 ppm do corante alaranjado de metila. Os resultados apontam que as fibras nanoestruturadas de TiO2 misturadas ao tungstênio (H2WO4) apresentaram-se mais eficientes na descoloração do corante alaranjado de metila, indicando uma maior atividade catalítica destas amostras em comparação com um catalisador padrão P25 e as amostras de TiO2. A presença de tungstênio aumentou a eficiência fotocatalítica dos materiais, inibiu da recombinação do par elétron/lacuna [(e)/(h+)], permitindo a transferência de cargas entre o TiO2 e o WO3. A elevação da temperatura de tratamento térmico possibilitou que as vacâncias de O2 adquirissem a mobilidade necessária para passar para um estado desordenado na rede, aumentando a capacidade de degradação das amostras.

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Published

2020-12-03

Issue

Section

Artigos originais