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Segregação do antimônio na superfície e no contorno de grão do dióxido de titânio e seu efeito na foto reatividade.

Gandelman, Henry

Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP; Universidade de São Paulo; Escola Politécnica 2020-08-25

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  • Título:
    Segregação do antimônio na superfície e no contorno de grão do dióxido de titânio e seu efeito na foto reatividade.
  • Autor: Gandelman, Henry
  • Orientador: Gouvêa, Douglas
  • Materias: Fotocatálise; Fotossíntese Artificial; Nanomateriais; Segregação; Artificial Photosynthesis; Nanomaterials; Segregation; Tio2
  • Notas: Dissertação (Mestrado)
  • Notas locales: Programa Engenharia Metalúrgica
  • Descripción: Com mudanças climáticas ocorrendo no mundo e acordos internacionais sendo selados para tentar revertê-las ou controlá-las, a busca por novas fontes de energia se torna imperativa. Uma dessas fontes é a fotossíntese artificial, que visa replicar o sistema natural que armazena a energia solar em ligações químicas. Diversos sistemas de óxidos semicondutores conseguem realizar as reações necessárias sob irradiação solar, porém a eficiência destes ainda não atingiu níveis que os tornem viáveis. Esse estudo vem, portanto, para explorar o papel do contorno de grão na eficiência desses materiais, pela análise do óxido semicondutor dióxido de titânio (TiO2) dopado com antimônio (Sb). Trabalhos anteriores já revelaram que a dopagem ocorre com o Sb na forma de cátion Sb3+ e Sb5+, que há segregação superficial e que há melhora na atividade fotocatalítica. O material utilizado neste trabalho foi sintetizado pelo método de Pechini, com dopagens entre 0,05% e 2% molar, calcinado à 350ºC, além do TiO2 puro, para referência. Os difratogramas de raios X mostraram estabilização da fase rutilo com o aumento da dopagem, apesar do anatásio ser a fase principal em todas as amostras. Também foi observada a redução dos tamanhos de cristalito nas amostras com maiores dopagens.Os espectrogramas de infravermelho indicaram a possível anulação de um sítio de adsorção de dióxido de carbono (CO2) com o aumento da dopagem, assim como os ensaios de lixiviação superficial mostram segregação do dopante na superfície. O ensaio fotocatalítico mostrou maior degradação para a menor dopagem utilizada, 0,05%Sb, com a reatividade caindo conforme aumentava-se o teor de Sb da amostra.
  • DOI: 10.11606/D.3.2020.tde-28102021-104937
  • Editor: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP; Universidade de São Paulo; Escola Politécnica
  • Fecha de creación: 2020-08-25
  • Formato: Adobe PDF
  • Idioma: Portugués
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