Aplicação de nanotubos de titânia na fotodegradação de corantes

Abstract

Nanotubos de TiO2 foram sintetizados em um sistema hidrotérmico. Os nanomateriais foram caracterizados por microscopia eletrônica de varredura (MEV), espectroscopia de espalhamento Raman (FT-Raman), espectroscopia na região do infravermelho, densidade de carga superficial, e área superficial. Estes nanocatalisadores foram aplicados na fotocatálise heterogênea dos corantes índigo de carmina, verde malaquita, azul de metileno, rodamina B e vermelho congo. A capacidade de fotodegradação dos nanotubos de TiO2 foi comparada com a atividade fotocatalítica do TiO2 anatase. Os corantes foram degradados em tempos que variaram de 60 a 145 min de reação catalisada por nanotubos de TiO2 e TiO2 anatase. Nanotubos de TiO2 apresentaram alta atividade de fotodegradação em pH 2 e o TiO2 anatase em pH 4. Nanotubos de TiO2 foram facilmente reciclados, todavia o reuso do TiO2 anatase não foi efetivo. Os nanotubos mantém 90% da atividade após 10 ciclos catalíticos enquanto a atividade do TiO2 anatase apresentou somente 10% da atividade após 10 ciclos catalíticos. _________________________________________________________________________________________ ABSTRACT

TiO2 nanotubes have been synthesized in a hydrothermal system. Nanomaterials were characterized by scanning electronic microscopy (SEM), FT-Raman spectroscopy, FTIR surface charge density and by surface area analyzer. These nanocatalysts were applied to photocatalyse indigo carmine degradation, malachite green, congo red, methylene blue and rodamin B dyes. Photocatalytic activity of the TiO2 nanotubes was compared with TiO2 anatase photoactivity. Dyes were completely degraded at 60 and 145 min of reaction catalysed by TiO2 nanotubes and TiO2 anatase, respectively. TiO2 nanotubes presented high photodegradation activity at pH 2 and TiO2 anatase at pH 4. TiO2 nanotubes were easily recycled whereas the reuse of TiO2 anatase was not effective. Nanotubes maintained 90% of activity after 10 catalytic cycles and TiO2 anatase presented only 10% of activity after 10 cycles.