Cristalização hidrotérmica do gel de TiO2 obtido pelo método de decomposição de complexos e análise de suas propriedades fotocatalíticas

Abstract

Nos últimos anos, o dióxido de titânio TiO2 vem sendo bastante estudado devido as suas várias propriedades físicas e químicas interessantes, principalmente no que se diz respeito à aplicação em processos fotocatalíticos. Esses processos sempre atraíram o interesse da comunidade científica, principalmente por ser possível a utilização da luz solar como fonte de energia para que a reação aconteça. O presente trabalho teve como objetivo estudar a influência do pH na cristalização hidrotérmica do gel amorfo de (TiO2) obtido pelo método de decomposição de complexos por duas rotas distintas variando temperatura e tempo de síntese, onde em uma das rotas os materiais foram cristalizados em um reator de metal e na outra rota utilizou-se um reator de vidro. Tais rotas foram utilizadas por ser um método de processamento relativamente novo, promissor e eficaz para a obtenção desse tipo de material. As amostras obtidas foram caracterizadas por diferentes técnicas: a difração de raios X confirmou a obtenção de materiais monofásicos e também em misturas de fases, com estrutura tetragonal para os polimorfos anatase e rutilo comprovando que o método hidrotérmico é eficiente no controle da síntese das amostras de interesse tendo gastos energéticos bem menores quando comparados a métodos convencionais de cristalização. Utilizando os dados referentes à difração de raio X, foram aferidos os tamanhos de cristalitos (TC) e os valores percentuais de fases presentes em cada amostra. A caracterização por microscopia eletrônica de varredura (MEV/FEG) e de transmissão (MET), evidenciaram as mudanças no tamanho e na morfologia dos materiais obtidos, especialmente, entre anatase e rutilo quando monofásicos. Os ensaios fotocatalíticos mostraram o melhor desempenho de alguns materiais, principalmente para a amostra cristalizada em valor de pH 7 no reator de vidro, que descoloriu em 99,7% o corante em estudo, isso devido à sua morfologia bem como à composição anatase/rutilo em termos percentuais.