Titanium Oxide Nanotubes: Synthesis of Anatase Phase, Characterization and Photocatalytic Application

Abstract

Resumo:No presente trabalho, os nanotubos de óxido de titânio foram preparados pelo método de anodização. Neste processo uma chapa do metal titânio foi utilizada como eletrodo de trabalho, sendo o substrato para o crescimento de nanotubos. Uma lâmina de platina foi utilizada como contra-eletrodo. Os nanotubos de óxido de titânio foram sintetizados sob diferentes potenciais (20, 25 e 30 V), e como eletrólito foram usadas soluções aquosas de NaF com concentrações de 0,018 e 0,036 M. As amostras obtidas foram caracterizadas por microscopia eletrônica de varredura, espectroscopia Raman e difração de raios-X, antes e após o processo de recozimento. Todas as amostras após o tratamento térmico exibiram na sua estrutura cristalina exclusivamente a fase de anatásio, com formação bem definida de nanotubos. Foi possível também demonstrar a dinâmica de crescimento dos nanotubos de óxido de titânio, durante o processo de anodização das amostras. A atividade fotocatalítica dos nanotubos de óxido de titânio foi avaliada utilizando-se uma solução aquosa de clorofórmio, tendo sido observada fotodegradação de 51,58%.Palavras-chave: Nanotubos; óxido de titânio; fotocatálise. AbstractsIn the present work, titanium oxide nanotubes were prepared by potentiostatic anodization. A titanium sheet was used as working electrode, serving as substrate for the nanotubes growth. Titanium oxide nanotubes were synthesized under different anodization potentials (20, 25 and 30 V) in 0.18 and 0.36 M NaF aqueous solutions. The samples were characterized by scanning electron microscopy, Raman spectroscopy and X-ray diffraction, before and after a thermal treatment. All samples exhibited only the anatase phase after thermal treatment, for which the formation of well-defined nanotubes was observed. The dynamic growth of titanium oxide nanotubes during the anodization process was confirmed experimentally. The photocatalytic activity of the titanium oxide nanotubes was evaluated for chloroform oxidation, exhibiting photodegradation of 51.58%.