{"id":110522,"date":"2019-08-07T12:00:58","date_gmt":"2019-08-07T15:00:58","guid":{"rendered":"https:\/\/espacoecologico.com.br\/arquivo\/?p=110522"},"modified":"2019-08-06T23:13:44","modified_gmt":"2019-08-07T02:13:44","slug":"pesquisadores-produzem-material-nanoestruturado-com-potencial-de-uso-em-catalisadores-e-filtros","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/espacoecologico.com.br\/arquivo\/pesquisadores-produzem-material-nanoestruturado-com-potencial-de-uso-em-catalisadores-e-filtros\/","title":{"rendered":"Pesquisadores produzem material nanoestruturado com potencial de uso em catalisadores e filtros"},"content":{"rendered":"

\"\"<\/a>Nanofibras de \u00f3xido de tit\u00e2nio (TiO2) podem ter v\u00e1rias aplica\u00e7\u00f5es, como o uso em catalisadores e filtros. Sob a incid\u00eancia de luz ultravioleta, o \u00f3xido de tit\u00e2nio promove a degrada\u00e7\u00e3o de material org\u00e2nico. Da\u00ed sua aplicabilidade em filtragem, por exemplo, de \u00e1gua de re\u00faso.<\/p>\n

Um novo m\u00e9todo de fabrica\u00e7\u00e3o dessas fibras foi desenvolvido por Rodrigo Savio Pessoa e Bruno Manzolli Rodrigues, pesquisadores do Laborat\u00f3rio de Plasmas e Processos do Instituto Tecnol\u00f3gico de Aeron\u00e1utica (LPP-ITA) e do Instituto Cient\u00edfico e Tecnol\u00f3gico da Universidade Brasil (ICT-UB), no \u00e2mbito de um\u00a0projeto<\/b><\/a>\u00a0apoiado pela FAPESP.\u00a0Artigo<\/b><\/a>\u00a0a respeito foi publicado na revista\u00a0Materials Today: Proceedings<\/i>.<\/p>\n

\u201cA t\u00e9cnica usada, de deposi\u00e7\u00e3o por camada at\u00f4mica, permite promover o crescimento do material camada a camada ou at\u00e9 mesmo mol\u00e9cula a mol\u00e9cula\u201d, disse\u00a0Rodrigo Savio Pessoa<\/b><\/a>\u00a0\u00e0\u00a0Ag\u00eancia FAPESP<\/b>.<\/p>\n

No trabalho, o \u00f3xido de tit\u00e2nio foi depositado sobre nanofibras de PBAT [poli(butileno adipato co-tereftalato)], um biopol\u00edmero rapidamente degrad\u00e1vel na natureza, ao contr\u00e1rio do PET (polietileno tereftalato), que permanece intacto por d\u00e9cadas.<\/p>\n

O primeiro passo foi produzir uma membrana de nanofibras de PBAT, o que se fez por meio de uma t\u00e9cnica semelhante \u00e0 usada na confec\u00e7\u00e3o de algod\u00e3o doce, mas empregando procedimento eletrost\u00e1tico.<\/p>\n

\u201cA partir de uma solu\u00e7\u00e3o de PBAT, a t\u00e9cnica de eletrofia\u00e7\u00e3o produz um conjunto de fibras do material, com espessuras da ordem de centenas de nan\u00f4metros. Esse conjunto de fibras comp\u00f5e a manta usada como substrato\u201d, disse Pessoa.<\/p>\n

O passo seguinte foi recobrir cada fibra com \u00f3xido de tit\u00e2nio. \u201cA deposi\u00e7\u00e3o por camada at\u00f4mica usa precursores do material de interesse, gerados a partir de g\u00e1s ou de l\u00edquidos rapidamente evaporados por baixa press\u00e3o. No caso, empregamos como precursores o tetracloreto de tit\u00e2nio (TiCl4) e a \u00e1gua (H2O). Isso foi feito em c\u00e2mara de v\u00e1cuo aquecida a 100\u00ba C e a 150\u00ba C\u201d, disse o pesquisador.<\/p>\n

A libera\u00e7\u00e3o do TiCl4 foi feita em pulsos sucessivos de 0,25 segundo cada. Liberado no v\u00e1cuo, o TiCl4 rapidamente evapora e reage com a superf\u00edcie das fibras do pol\u00edmero, ligando-se a radicais hidroxila (OH-) e oxig\u00eanio (O2-) presentes no material.<\/p>\n

Como o tetracloreto de tit\u00e2nio n\u00e3o reage com ele mesmo, o pulso inicial preencheu apenas uma monocamada. Esta foi, em seguida, oxidada com vapor de \u00e1gua. O hidrog\u00eanio ligou-se ao cloro e o oxig\u00eanio ao tit\u00e2nio, formando ent\u00e3o a primeira monocamada de \u00f3xido de tit\u00e2nio.<\/p>\n

Esse procedimento foi repetido cerca de mil vezes, fazendo a estrutura de \u00f3xido de tit\u00e2nio crescer, camada a camada. Para retirar o substrato de PBAT e deixar os nanotubos de \u00f3xido de tit\u00e2nio livres, o material foi aquecido a 900\u00ba C, de forma controlada. Resultou disso a manta de nanotubos de \u00f3xido de tit\u00e2nio, cada qual com cerca de 100 nan\u00f4metros de espessura.<\/p>\n

\u201cComo a t\u00e9cnica de deposi\u00e7\u00e3o se baseia em rea\u00e7\u00f5es de superf\u00edcie, ela consegue cobrir uniformemente as fibras, \u2018encapando\u2019 uma a uma. \u00c9 relativamente simples, mas exige automa\u00e7\u00e3o, para que as quantidades de material e o tempo de dispers\u00e3o sejam rigorosamente controlados\u201d, disse Pessoa.<\/p>\n

Como material para filtragem, a manta de nanotubos de \u00f3xido de tit\u00e2nio combina uma virtude mec\u00e2nica, impedindo a passagem de corp\u00fasculos maiores do que uma certa espessura, com uma virtude bioqu\u00edmica, por gerar radicais que, irradiados por luz UV, facilmente degradam a mat\u00e9ria org\u00e2nica. O fato de ser composta por nanofibras faz com que a manta tenha uma grande \u00e1rea superficial, o que aumenta consideravelmente a taxa de rea\u00e7\u00f5es.<\/p>\n

O estudo foi apresentado na confer\u00eancia anual da Sociedade Brasileira de Materiais, em 2018.<\/p>\n

O artigo\u00a0Atomic layer deposition of TiO2 thin films on electrospun poly (butylene adipate-co-terephthalate) fibers: Freestanding TiO2 nanostructures via polymer carbonization<\/i>\u00a0(doi: https:\/\/doi.org\/10.1016\/j.matpr.2019.02.003), de Bruno V. M. Rodrigues, Vanessa M. Dias, Mariana A. Fraga, Argemiro S. da Silva Sobrinho, Anderson O. Lobo, Homero S. Maciel e Rodrigo S. Pessoa, est\u00e1 dispon\u00edvel em\u00a0https:\/\/www.sciencedirect.com\/science\/article\/pii\/S2214785319300380<\/b><\/a>.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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