Dissertação de Mestrado #488: Fábio Silva

Síntese e caracterização de nanoestruturas a base de dióxido de titânio

Autor: Fábio Lacerda Resende Silva

Banca Avaliadora

Ariete Righi (orientadora)

Física - UFMG

Renata Figueredo Martins (coorientadora)

Física - UFMG

Luiz Gustavo de Oliveira Lopes Cançado, Física

UFMG

Luiz Orlando Ladeira, Física

UFMG

Orientadores

Ariete Righi (orientadora)

Departamento de Física - UFMG

Renata Figueredo Martins (coorientadora) Departamento de Física

UFMG

Resumo do Trabalho

Nanoestruturas produzidas a base de dióxido de titânio tem sido bastante estudadas devido ao seu potencial para inúmeras aplicações tecnológicas. Uma de suas aplicaões mais promissoras é a fotocatálise, aplicaão em que a área superficial do material tem um fator determinante para um processo de alta eficiência. Desde a descoberta de uma rota simples, que consiste em tratar hidrotermicamente o dióxido de titânio cristalino em pó em uma solução alcalina de hidróxido de sódio para produção de nanotubos de titanato com grande área superficial, muito interesse tem sido despertado nessas nanoestruturas. Neste trabalho, amostras de nanotubos e nanofitas de titanato foram sintetizadas variando os parâmetros síntese, tempo de reação e agitação da solução. O dióxido de titânio submetido ao tratamento hidrotémico por um e quatro dias estaticamente resultou em nanotubos com multicamadas, sendo que a amostra produzida sob agitação apresentou um maior número de paredes do que amostra sintetizada estaticamente. Nanofitas foram obtidas com o tratamento do TiO2 por quatro dias sob agitação magnética. Duas amostras, uma formada por nanotubos e outra por nanofitas, foram submetidas a uma lavagem com solução de ácido clorídrico para provocar a troca dos íons de s&oacite;dio por hidrogênio. As técnicas de Microscopia Eletrônica de Varredura e de Transmissão confirmaram a formaão dessas nanoestruturas, que também foram analisadas por Difração de Raios-X e Espectroscopia Raman. A estrutura cristalina dos nanotubos e nanofitas foi identificada como sendo a mesma apresentada pelo NaTi3O6(OH2(H2O), pertencente à siimetria monoclínica do grupo de espaço C2/m. Observamos que a posição e a razão de intensidade de alguns modos Raman sofreram alterações com a troca iônica sódio-hidrogênio. Estes efeitos podem ser explicados pela diminuição da distância entre as camadas que formam os nanotubos/fitas e pela mudança de sódio por hidrogênio, confirmados pelos padrões de difração.