[en] LOW-TEMPERATURE SINTERING OF TITANIA USED IN PHOTOCATALYTIC REACTIONS

[pt] SINTERIZAÇÃO A BAIXAS TEMPERATURAS DA TITÂNIA USADA EM REAÇÕES FOTOCATALÍTICAS

[pt] ANNA LUISA WERNECK RUOTOLO MIGUEL

[pt] DIOXIDO DE TITANIO

[pt] P25

[pt] ANATASIO

[pt] SINTERIZACAO A FRIO

[pt] VOLTAMETRIA CICLICA

[en] TITANIUM DIOXIDE

[en] P25

[en] ANATASE

[en] COLD SINTERING PROCESS

[en] CYCLIC VOLTAMMETRY

[pt] A busca pela diminuição da dependência de combustíveis fósseis faz com que a ciência avance, diariamente, na utilização de combustíveis ecológicos, como o H2. Uma das formas de sua obtenção é através da fotocatálise. Esse processo consiste em uma reação catalítica com o uso de energia, na forma de luz. A fotólise da água é amplamente utilizada, principalmente com luz solar como fonte luminosa, que é abundante e reduz os custos de sua produção. O desempenho desta reação depende da posição das bandas de condução (BC) e valência (BV) do fotocatalisador. O TiO2 é utilizado como fotocatalisador em diversas reações, inclusive para a produção de H2. Os fotocatalisadores utilizados na forma de pós nanométricos apresentam dificuldade de separação após a reação. A transformação do pó em um material compacto é uma alternativa para retirá-lo do meio reacional evitando perdas e custos com separação. Desse modo, a compactação do pó é uma alternativa para facilitar sua reciclagem. O principal método de sua produção é pelo processo de sinterização, que envolve temperaturas elevadas (geralmente, 75 por cento do ponto de fusão do material) e longo tempo, podendo durar até dias. Para diminuir os gastos energéticos, o processo de sinterização a frio é uma opção, que consiste na densificação do material com uso de pressão e um solvente (aquoso ou não) e, temperaturas de sinterização de até 500 Graus C. O objetivo do estudo consistiu na produção de pastilhas de TiO2, comercial, e P25, através de uma variação do método de sinterização a frio, onde aplicou-se a pressão no pó, junto com o solvente, antes de seu tratamento térmico. As pastilhas produzidas foram caracterizadas pelas técnicas de TGA/DSC, XRD, MEV, CV, e DRS.

[en] The quest to reduce dependence on fossil fuels makes science advance, daily, in the use of ecological fuels, such as H2. One of the ways to obtain it is through photocatalysis. This process consists on a catalytic reaction using energy, in the form of light. Water photolysis is widely used, mainly with sunlight as a light source, which is abundant and reduces production costs. The performance of this reaction depends on the position of the conduction (CB) and valence (VB) bands of the photocatalyst. TiO2 is used as a photocatalyst in several reactions, including the production of H2. Photocatalysts used in the form of nanometric powders have difficulty in separating after the reaction. The transformation of the powder into a compact material is an alternative to remove it from the reaction medium, avoiding losses and costs with separation. Thus, the compaction of the powder is an alternative to facilitate its recycling. The main method of its production is through the sintering process, which involves high temperatures (generally 75 percent of the material s melting point) and a long time, which can last up to days. To reduce energy costs, the cold sintering process is an option, which consists of densifying the material using pressure and a solvent (aqueous or not) and sintering temperatures of up to 500 C degrees. The aim of the study was the production of commercial TiO2 and P25 pellets, through a variant of the cold sintering method, where pressure was applied to the powder, with the proper solvent, before the heat treatment. The pellets produced were characterized by the techniques of TGA/DSC, XRD, SEM, CV, and DRS.

ROBERTO RIBEIRO DE AVILLEZ

SONIA LETICHEVSKY

SONIA LETICHEVSKY

RICARDO QUEIROZ AUCELIO

ROBERTO RIBEIRO DE AVILLEZ

BOJAN MARINKOVIC

2021-11-16

2021-04-28

[pt] TEXTO

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PORTUGUÊS

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https://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.55896