Caracterização colorimétrica e absorbância de nanofibras dos óxidos de titânio e tungstênio na região UV-vis

Abstract

Muitas das propriedades dos materiais, como por exemplo, as ópticas, a condutividade elétrica e o transporte difusional, são definidas pela presença das imperfeições ou defeitos na rede cristalina. O mais simples dos defeitos pontuais é uma vacância ou sítio vazio da rede, onde um átomo é retirado do sítio comumente preenchido. As vacâncias podem surgir durante a solidificação ou em decorrência de vibrações atômicas, que ocasionam as mudanças de posições dos átomos, a partir de seus sítios normais na rede. Em colorimetria, a formação de defeitos pontuais é fundamental para aumentar a absorção da luz incidente e refletir as mais diferentes cores. Sendo assim, neste trabalho sintetizamos nanofibras de TiO2 e de TiO2/WO3 por electrospinning. Estas nanofibras foram tratadas termicamente entre 650 ºC e 800 ºC, e caracterizadas quanto: a morfologia por microscopia eletrônica de varredura (MEV), fases cristalinas por difração de raios X (DRX), fotoatividade mediante ensaios de degradação de 125 mL de uma solução 20 ppm do corante alaranjado de metila e por colorimetria. Os resultados parciais, apontam a amostra de TiO2/WO3, tratada termicamente à 800 ºC, mais efetiva na degradação do corante e na absorção∕reflexão das diferentes cores, possivelmente devido a existência de uma sincronicidade entre as propriedades químicas e físicas dos óxidos de titânio e tungstênio, e a formação do número de vacâncias de O2 na estrutura cristalina do TiO2.

Many of the properties of materials, such as optical, electrical conductivity and diffusional transport, are defined by the presence of imperfections or defects in the crystal lattice. The simplest of point defects is a vacancy or empty site in the lattice, where an atom is removed from the commonly filled site. Vacancies can arise during solidification or as a result of atomic vibrations, which cause changes in the position of atoms from their normal sites in the network. In colorimetry, the formation of point defects is essential to increase the absorption of incident light and reflect the most different colors. Therefore, in this work we synthesized TiO2 and TiO2/WO3 nanofibers by electrospinning. These nanofibers were thermally treated between 650 ºC and 800 ºC, and characterized as: morphology by scanning electron microscopy (SEM), crystalline phases by X-ray diffraction (XRD), photoactivity by degradation tests of 125 mL of a solution 20 ppm of the methyl orange dye and by colorimetry. The partial results point to the TiO2/WO3 sample, heat treated at 800 ºC, more effective in dye degradation and in the absorption∕reflection of different colors, possibly due to the existence of a synchronicity between the chemical and physical properties of the titanium oxides and tungsten, and the formation of the number of O2 vacancies in the TiO2 crystal structure.