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http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/36062| Título: | Influência do tratamento térmico assistido por pressão na energia de gap de materiais modificados Ti:Nb:Ru |
| Título(s) alternativo(s): | Influence of heat treatment assisted by pressure on the gap energy of modified materials Ti:Nb:Ru |
| Autor(es): | Pires, Pietra Bianca |
| Orientador(es): | Rosa, Daniele Toniolo Dias Ferreira |
| Palavras-chave: | Metais - Tratamento térmico Titânio Nióbio Rutênio Semicondutores Catalisadores Espectroscopia de raio X Metals - Heat treatment Titanium Niobium Ruthenium Semiconductors Catalysts X-ray spectroscopy |
| Data do documento: | 24-Nov-2023 |
| Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| Câmpus: | Ponta Grossa |
| Citação: | PIRES, Pietra Bianca. Influência do tratamento térmico assistido por pressão na energia de gap de materiais modificados Ti:Nb:Ru. 2023. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Química) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Ponta Grossa, 2023. |
| Resumo: | Este estudo visa analisar o impacto do tratamento térmico assistido por pressão (TTAP) nas propriedades de óxidos semicondutores modificados, concentrando-se em óxidos de Ti:Nb:Ru sintetizados via sol-gel, variando composições (100Ti, 100Nb, 50Ti:50Nb) e incluindo dopagem com rutênio. A metodologia sol-gel é apresentada como uma abordagem versátil para a síntese controlada e a aplicação do TTAP é explorada para aprimorar a síntese dos óxidos semicondutores. Os semicondutores são essenciais em catalisadores, células solares e fotocatalisadores, especialmente quando dopados para melhorar a eficiência na formação de radicais hidroxila. Os procedimentos experimentais envolveram a submissão dos óxidos desenvolvidos ao TTAP, variando pressão e temperatura, seguida pela análise morfológica, óptica e estrutural pelas técnicas de: microscopia eletrônica de varredura, espectroscopia Raman, espectroscopia UV-Vis, espectroscopia fotoacústica e difração de raios-X. As conclusões destacam mudanças significativas nas propriedades morfológicas e ópticas, especialmente no band gap e na absorção de luz visível, após o TTAP. Os resultados indicam que o óxido 100Ti:1Ru, obtido pelo método sol-gel, calcinado a 800 °C e sujeito ao TTAP, apresenta promissoras características para reações químicas ativadas por radiação solar, com uma notável redução no band gap e absorção no visível. E ainda, que o TTAP promoveu fases cristalinas mais estáveis em temperaturas bem menores às indicadas em literatura relacionada com a síntese de dióxido de titânio e pentóxido de nióbio. Essas descobertas contribuem significativamente para o avanço do conhecimento, fornecendo orientações valiosas para o desenvolvimento e otimização de materiais com propriedades específicas em aplicações tecnológicas. |
| Abstract: | This study aims to analyze the impact of pressure-assisted thermal treatment (PAHT) on the properties of modified semiconductor oxides, focusing on Ti:Nb:Ru oxides synthesized via sol-gel, varying compositions (100Ti, 100Nb, 50Ti:50Nb) and including doping with ruthenium. The sol-gel methodology is presented as a versatile approach for controlled synthesis and the application of PAHT is explored to improve the synthesis of semiconductor oxides. Semiconductors are essential in catalysts, solar cells, and photocatalysts, especially when doped to improve the efficiency of hydroxyl radical formation. The experimental procedures involved submitting the developed oxides to PAHT, varying pressure and temperature, followed by morphological, optical, and structural analysis using scanning electron microscopy, Raman spectroscopy, UV-Vis spectroscopy, photoacoustic spectroscopy, and X-ray diffraction. The conclusions highlight significant changes in morphological and optical properties, especially in the band gap and visible light absorption, after PAHT. The results indicate that the 100Ti:1Ru oxide, obtained by the sol-gel method, calcined at 800 °C, and subjected to PAHT, presents promising characteristics for chemical reactions activated by solar radiation, with a notable reduction in band gap and visible absorption. Furthermore, PAHT promoted more stable crystalline phases at temperatures much lower than those indicated in the literature related to synthesizing titanium dioxide and niobium pentoxide. These discoveries contribute significantly to the advancement of knowledge, providing valuable guidance for developing and optimizing materials with specific properties in technological applications. |
| URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/36062 |
| Aparece nas coleções: | PG - Engenharia Química |
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