Ref.: MCoFsu22-001
Apresentador: Luciano Lucas Fernandes Lima
Autores (Instituição): Lima, L.L.(Universidade Federal do Rio Grande do Norte); Lopes-Moriyama, A.L.(Universidade Federal do Rio Grande do Norte); Junior, E.O.(Universidade Federal do Rio Grande do Norte); Costa, B.T.(Universidade Federal do Rio Grande do Norte); Libório, A.F.(Universidade Federal do Rio Grande do Norte); DA SILVA, A.L.(Universidade Federal do Rio Grande do Norte); Libório, M.S.(Universidade Federal do Rio Grande do Norte); Costa, T.H.(Universidade Federal do Rio Grande do Norte);
Resumo:
O trabalho objetiva a produção de filmes finos de Óxido de Zinco (ZnO) dopados com Óxido de Ferro (Fe2O3) e Dióxido de Titânio (TiO2) em amostras de vidro float através de deposição a plasma, com o intuito de atuarem como fotocatalisadores. Estes filmes possuem a capacidade de degradar impurezas presentes em efluentes, trazendo um âmbito ambientalmente favorável para este estudo no combate a poluentes. É sabido que estes elementos em sua forma isolada possuem tais propriedades de fotodegradação, porém, nos últimos anos, vem sendo estudado diversas dopagens e métodos de síntese dos mesmos. Quando misturados, algumas propriedades são somadas e outras ampliadas, como o caso da energia da banda de gap que varia favorável a fotodegradação dos elementos. Para a deposição destes filmes é utilizado neste trabalho uma técnica a plasma, denominada Cilindros Catódicos, que consiste na confecção de cilindros de pó compactado do elementos a ser depositado. A mistura dos pós é feita através de moagem de alta energia, para melhor homogeneização da mistura e do tamanho do particulado e posterior compactação para formação dos cilindros. Os cilindros são colocados em uma gaiola feita de aço SAE4340, que possui furos onde os cilindros são encaixados. Devido a cinética do plasma, esses furos nos cilindros criam regiões de alta energia, resultando no fenômeno conhecido como catodo oco. Nesse processo, ocorre o bombardeamento dos átomos e a remoção do material das paredes do cilindro, que é então pulverizado sobre o substrato. São feitas cinco deposições sendo três utilizando apenas um material (ZnO, Fe2O3 e TiO2) para estudo dos parâmetros de deposição e da técnica na deposição destes filmes e as dopagens ZnO+Fe2O3 e ZnO+TiO2 para melhor aperfeiçoamento dos filmes. A caracterização dos filmes ocorrerá quanto a sua microestrutura (por Difração de Raios X, Microscopia Eletrônica de Varredura), composição química (por EDS, Fluorescência de Raios X e Espectroscopia Raman), propriedades ópticas (Absorbância e Transmitância) e fotocatalítica (degradação em luz UV). Os resultados mostram que os filmes depositados utilizando dopagens possuem melhores propriedades de transmitância, absorbância e bandgap suficiente para degradar o corante Azul de Metileno e a técnica de deposição associada a uma atmosfera rica em oxigênio favoreceu o crescimento de um filme semicondutor cerâmico capaz de degradar o material com boa repetibilidade. Esses filmes têm o potencial de ter impactos diretos tanto na indústria metal-mecânica quanto no setor de energias renováveis, proporcionando benefícios mútuos no aprimoramento do desempenho e na melhoria das questões ambientais.