Eletrodos nanoestruturados de 'TI' 'O IND.2' aplicados na degradação fotoeletrocatalítica de aminas aromáticas e desenvolvimento de dispositivo fotovoltaico 'TI 'O IND.2' / 'SB IND.2' 'S IND.3' / 'P3' 'HT'

Abstract

Neste trabalho, apresentamos o desenvolvimento de estruturas nanotubulares auto organizadas de dióxido de titânio (TiO2) preparadas pela técnica de oxidação eletroquímica utilizando eletrólito não aquoso na presença de íons fluoreto. Sob condições otimizadas de anodização: 30V por 50 horas nanotubos altamente alinhados, perpendiculares à superfície metálica de titânio metálico, foram produzidas. As caracterizações destas superfícies foram realizadas através das técnicas de microscopia eletrônica de varredura, difração de raio-X e voltametria de varredura linear. Outras estruturas tais como nanofios e nanoporos de TiO2 foram sintetizadas e estes materiais foram utilizados para promover a degradação fotoeletrocatalítica de seis aminas aromáticas. Os resultados obtidos mostram que os nanotubos de TiO2 promovem com grande eficiência na degradação e mineralização de todos os compostos avaliados com quase 100% de rendimento em menos de 3 horas de reação. Ensaios em cromatografia líquida de alta eficiência revelam a formação de subprodutos gerados durante este tratamento, entretanto, todos estes produtos são degradados ao final do processo. Outros poluentes emergentes tais como filtros solares foram submetidos ao mesmo tratamento e as respostas alcançadas revelam uma eficiência no tratamento satisfatória, indicando assim, a versatilidade do sistema de tratamento. A segunda parte deste trabalho consistiu na produção de células solares baseando-se na investigação de heterojunções de nanofios de TiO2 / P3HT (poli(3-hexil tiofeno)) como camadas ativas em dispositivos fotovoltaicos híbridos. Entre estas camadas foi depositada partículas de sulfeto de antimônio (Sb2S3) no propósito de aumentar a fotoeficiência em virtude da absorção na região do visível. Esta deposição foi realizada através...

Here we report the development of self-organized structures of titanium dioxide (TiO2) nanotubes prepared by an electrochemical oxidation technique using non-aqueous electrolyte in the presence of fluoride ions. Under optimized conditions of anodizing, 30V for 50 hours, highly aligned nanotubes perpendicular to the surface of metallic titanium were produced. The surfaces of these were characterized using scanning electron microscopy, X-ray diffraction and linear sweep voltammetry. Other structures such as nanowires and TiO2 nanoparticles were synthesized and these materials were used to promote the photoelectrocatalytic degradation of six aromatic amines. The results show that TiO2 nanotubes very efficiently promote the degradation and mineralization of all compounds evaluated with almost 100% efficiency in less than 3 hours of reaction. Tests on high performance liquid chromatography revealed the formation of by-products generated during this treatment; however, all these products are degraded by the end of the process. Other emerging pollutants such as endocrine disruptors and sunscreens underwent the same treatment and resulted in satisfactory treatment effectiveness, indicating the versatility of the treatment system. The second part of this work was the production of solar cells based on heterojunctions investigation of TiO2 nanowires / P3HT (poly (3-hexyl thiophene)) as active layers in hybrid photovoltaic devices. Between layers were deposited particles of antimony sulfide (Sb2S3) in order to increase photoefficiency due to absorption in the visible region. This deposition was made through the process of chemical bath deposition at low temperatures for a period of 4 hours. Electrodes used were tin oxide doped with fluorine (FTO) and gold (Au). The deposition of TiO2 nanowires was performed using the... (Complete abstract click electronic access below)