Preparação e caracterização de filmes nanoestruturados suportados em membrana de celulose contendo nanopartículas de Au e TiO2 para produção de H2
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Data
2014-06-24Orientador
Machado, Giovanna
Crespo, Janaina da Silva
Metadata
Mostrar registro completoResumo
A busca por fontes de energias renováveis é um assunto de grande interesse mundial,
devido à demanda crescente de energia, à instabilidade dos preços do petróleo, e aos
problemas ambientais. Neste contexto, os filmes finos automontados ganharam uma
especial atenção devido às inúmeras aplicações, dentre elas a construção de materiais
geradores de energia fotovoltaicos e fotoluminescentes. Portanto, o principal objetivo
deste trabalho foi preparar e caracterizar filmes finos produzidos através da técnica
camada por camada (ou do inglês “Layer-by-Layer” (LbL)) suportados em celulose
bacteriana (CB), utilizando os polieletrólitos fracos hidrocloreto de polialilamina (PAH)
e poli(ácido acrílico) (PAA) combinados com dióxido de titânio (TiO2) e nanopartículas
de ouro (NPs Au), visando à produção de dispositivos flexíveis capazes de produzir gás
hidrogênio (H2) por fotocatálise. As regiões de absorção das soluções de ácido
tetracloroáurico (HAuCl4) e TiO2 foram determinadas por espectroscopia de absorção
molecular na região do ultravioleta e visível (UV-Vis). Por meio das técnicas de
microscopia eletrônica de varredura (MEV) e espectroscopia de infravermelho (FTIR)
foi possível verificar a superfície e as bandas características da celulose,
respectivamente. Através da técnica de difração de raios-X (DRX), calculou-se o
tamanho médio do cristalito do TiO2 que foi de 5 ± 0,6 nm. Nos filmes, a presença das
NPs Au foi confirmada por UV-Vis e DRX. Pelas micrografias de MEV foi possível
avaliar a superfície dos filmes produzidos contendo TiO2 e sal de ouro. A confirmação
da presença desses materiais inorgânicos nos filmes foi realizada através da
espectroscopia de energia dispersiva (EDS) e do mapeamento por pontos (MP). A
morfologia e distribuição dessas NPs Au nos filmes produzidos foram analisadas por
microscopia eletrônica de transmissão (MET) revelando valores em escala nanométrica.
Por fim, os filmes reduzidos pela luz UV foram analisados por cromatografia gasosa
(CG) para avaliar a produção de H2 e aquele que se mostrou mais eficiente foi o filme
{(PAH+TiO2)4,0 (1:1)/PAA4,0}21, o qual apresentou maior interação com o TiO2 durante
o processo de deposição das multicamadas.