Deposição de filmes finos de TiO2 em superfície de vidro e avaliação das suas propriedades fotocatalíticas

A agua e um dos recursos disponiveis mais abundantes e mais importantes para a existencia e permanencia da vida. A agencia nacional da agua relata que ha uma relacao cada vez mais inversamente proporcional entre a demanda e a disponibilidade de agua doce, torna necessario a reutilizacao desse recurso natural para que a populacao mundial nao entre em caos hidrico. Desta forma os principais problemas encontrados sao a aumento populacional e a intensificacao das atividades industriais, que contribui para a geracao de possiveis focos de contaminacao dos recursos hidricos. No entanto, o tratamento realizado pelas ETAs e ETEs, nao estao preparados para remover esses compostos, que na sua grande maioria sao toxicos e de dificil degradacao. Assim, os processos oxidativos avancados (POAs) sao tecnologias alternativas que estao sob forte interesse no meio cientifico devido alto potencial de remover esses componentes recalcitrantes. Dentre os POAs destaca-se a fotocatalise heterogenea, que consiste em fotoativar um semicondutor inorgânico, como o TiO2, com consequente geracao de especies altamente oxidantes. Oxido de titânio (TiO2) tem tres formas cristalograficas, sendo, anatase, rutilo e brokita. O metodo de sintese e altamente determinante na obtencao desses tipos de estrutura e, consequentemente, na propriedade do oxido. Neste trabalho objetivou-se obter dioxido de titânio na forma de filmes utilizando o metodo complexo peroxo-titânio (CPT), alem disso, avaliando a temperatura de calcinacao, sucessivas camadas e adicao de P25 nos filmes, e influencia na eficiencia fotoquimica de descoloracao do corante orgânico tartrazina. O gel precursor foi obtido pela solubilizacao do Isopropoxido de titânio em H2O2 28% em banho de gelo. Depositou-se os filmes de TiO2 por imersao manual, silk screen e com auxilio de um pincel sobre a placa de vidro de 20x76mm previamente limpos com solucao piranha (H2SO4:H2O2) relacao em mol de 4:1. Os filmes foram tratados termicamente nas temperaturas de 450 oC e 550 oC durante 1h30min. O material resultante foi caracterizado estruturalmente no DRX, morfologicamente no MEV e a composicao foi verificada no EDX. Foram realizados ensaios de fotocatalise heterogenea expondo a solucao de tartrazina a radiacao da lâmpada de mercurio e a luz solar, no tempo de 120 minutos e 390 minutos. Em geral, constatou-se a formacao de materiais bifasicos com atividade fotocatalitica, O filme fotocatalisador que apresentou o melhor desempenho fotocatalitico foi o material T3 com adicao de 30% de P25 por promover a descoloracao total do corante em 100 %, com Kap de 0,0693, pode-se ressaltar que os filmes possuem atividade catalitica tanto na presenca na luz ultravioleta artificial e natural; e nao demonstraram ser toxicos, com uma pequena taxa mortalidade Artemia salina inferior a 30 %. A eficiencia foi relacionada com a presenca de uma mistura de fases anatase/rutilo similar a P25, que gera um efeito de heterojuncao aumentando a eficiencia fotoquimica para promover reacoes oxidantes e adsorcao, favorecendo a descoloracao do composto orgânico resistente, e trazendo vantagens dos filmes de TiO2, como a reutilizacao das esferas de vidro em varios processos cataliticos sem a perda na eficiencia fotoquimica, e a facilidade de remocao do material ao fim do processo fotocatalitico.