Efeito da temperatura nas propriedades fotocatalíticas de filmes finos multicamadas de TiO 2 -CeO 2 obtidos por spin coating
| Autor: | Fabiana V. Motta, Maurício Roberto Bomio Delmonte, Nivaldo Freire de Andrade Neto, Rubens M. Nascimento, L. M. P. Garcia, T. B. O. Nunes |
|---|---|
| Rok vydání: | 2020 |
| Předmět: |
Spin coating
Materials science Diffuse reflectance infrared fourier transform CeO2-TiO2 Analytical chemistry Thermal treatment Surface finish Engineering (General). Civil engineering (General) law.invention chemistry.chemical_compound chemistry spin coating law CeO2 -TiO2 reuso fotocatalítico multilayer thin films photocatalytic reuse Ceramics and Composites Photocatalysis filmes finos multicamadas Calcination TA1-2040 Thin film Methylene blue |
| Zdroj: | Cerâmica v.66 n.378 2020 Cerâmica (São Paulo. Online) Universidade de São Paulo (USP) instacron:USP Cerâmica, Volume: 66, Issue: 378, Pages: 145-153, Published: 08 MAY 2020 Repositório Institucional da UFRN Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN) instacron:UFRN Cerâmica, Vol 66, Iss 378, Pp 145-153 (2020) |
| ISSN: | 1678-4553 0366-6913 |
| Popis: | TiO2-CeO2 multilayer thin films were deposited by the spin coating method and calcined at 500 and 700 °C. Thin films were characterized by X-ray diffraction (XRD), field emission scanning electron microscopy (FE-SEM), atomic force microscopy (AFM), and diffuse reflectance spectroscopy. Photocatalytic properties were estimated by varying the concentration of the methylene blue dye (MB) when illuminated by UV radiation. The XRD patterns showed that the temperatures of 500 and 700 °C were effective to obtain TiO2 and CeO2 phases. The difference in the homogeneity of TiO2 and CeO2 films was evident in the AFM images, where the films showed an average roughness of 2.0 and 5.3 nm, respectively. The CeO2-TiO2 thin film obtained at 700 °C showed the best photocatalytic activity, reducing the concentration of MB by approximately 80%, while the CeO2 and TiO2 films obtained at 700 °C reduced only 20% and 29%, respectively. The reuse test showed that the thin films maintained their photocatalytic activity after 4 cycles, and there was no need for thermal treatment, indicating that it is an immobilized photocatalyst with high efficiency in the degradation of organic dyes. Resumo Filmes finos multicamadas de TiO2-CeO2 foram depositados pelo método de spin coating e calcinados a 500 e 700 °C. Os filmes finos foram caracterizados por difração de raios-X (DRX), microscopia eletrônica de varredura por emissão de campo (MEV-FEG), microscopia de força atômica (MFA) e espectroscopia de reflectância difusa. As propriedades fotocatalíticas foram estimadas variando a concentração do corante azul de metileno (AM) quando iluminado por radiação UV. Os padrões de DRX mostraram que as temperaturas de 500 e 700 °C foram efetivas para obter as fases de TiO2 e CeO2. A diferença na homogeneidade dos filmes de TiO2 e CeO2 foi evidente nas imagens de MFA, onde os filmes apresentaram rugosidade média de 2,0 e 5,3 nm, respectivamente. Filme fino de TiO2-CeO2 obtido a 700 °C apresentou a melhor atividade fotocatalítica, reduzindo a concentração de AM em aproximadamente 80%, enquanto os filmes de CeO2 e TiO2 obtidos a 700 °C reduziram apenas 20% e 29%, respectivamente. O teste de reutilização mostrou que os filmes finos mantiveram sua atividade após 4 ciclos, não havendo necessidade de tratamento térmico, indicando ser um fotocatalisador imobilizado com alta eficiência na degradação do corante orgânico. |
| Databáze: | OpenAIRE |
| Externí odkaz: |
|