Recebido em 8/1/09; aceito em 15/6/09; publicado na web em 25/11/09 ZnO/TiO 2 SEMICONDUCTOR NANOCOMPOSITES. PHOTOCATALYTIC TESTS. Titanium dioxide is an efficient photocatalist, being possible to improve its efficiency with better charge separation which occurs when it is coupled with other semiconductors. Nanometric particles of ZnO were used to impregnate TiO 2 P25 in order to optimize its photocatalytic properties. ZnO/TiO 2 composites were obtained at different proportions and were characterized by X-ray diffraction (XRD), micro-Raman and diffuse reflectance spectroscopies, measurement of surface area (BET) and scanning electron microscopy (SEM). Raman spectroscopy data revealed a change on the TiO 2 surface due the presence of ZnO which was observed by an enlargement of TiO 2 peaks and a change on the relation rate between anatase and rutile phases of the composites. The photodegradation of azo-dye Drimaren red revealed better efficiency for ZnO/TiO 2 3% nanocomposite and for ZnO pure.Keywords: semiconductor nanocomposites; photocatalysis, Raman spectroscopy.
INTRODUÇÃOO dióxido de titânio é um semicondutor (E gap = 3,2 eV) que se encontra principalmente na forma de três estruturas cristalinas, anatásio, rutilo e brokita. A forma anatásio é aquela que apresenta maior atividade fotocatalítica, 1,2 sendo grandemente usado como fotocatalisador devido à sua alta eficiência e baixo custo. Algumas aplicações de grande relevância envolvendo o semicondutor TiO 2 são: fotocatálises assistidas por semicondutor para produzir combustíveis, tais como hidrogênio e, células solares baseadas em nanoestruturas de semicondutor. 3 O princípio de funcionamento do TiO 2 como fotocatalisador baseia-se na geração do par elétron-lacuna positiva, através da absorção de energia. 4 A luz UV é a fonte de energia mais comumente empregada. Sob irradiação, elétrons da banda de valência recebem energia suficiente para transpor a lacuna de energia do TiO 2 e podem, desta forma, serem transferidos para a banda de condução. As lacunas positivas são fortes agentes oxidantes e são responsáveis pela mineralização de vários compostos orgânicos. 5 Nos últimos 30 anos, vários estudos têm sido realizados para investigar as possíveis aplicações do TiO 2 como fotocatalisador. A maior parte desses estudos está concentrada no tratamento de sistemas aquosos contaminados por poluentes orgânicos considerados potencialmente tóxicos. 6 Materiais semicondutores nanoparticulados têm algumas propriedades peculiares e a elucidação destas propriedades tem levado à descoberta de diferentes campos da ciência e da tecnologia. 7 Nanopartículas de ZnO recentemente têm recebido grande atenção devido a uma variedade de aplicações tais como, absorção no UV, desodorização e tratamento antibacteriano. 8,9 O semicondutor ZnO tem um bandgap de 3,37 eV em temperatura ambiente e é um dos mais importantes materiais inorgânicos, com propriedades catalítica, 10,11 elétrica, 12,13 opticoeletrônica, 14,15 e fotoquímica, 16 o que tem estimulado cada vez mais a ampla investigação em...