7/26/2019 Dopagem TiO2

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DOPAGEM DE TIO2

N- DOPED TiO2  – Raftery, Daniel – J. Phys. Chem. C 2007, 111, 273-27!

O TiO2 " #m semi$%n&#t%r '#e a(resenta (r%(rie&a&es &e interesse em )reas $%m%f%t%$at)lise e $%n*ers+% &e eneria s%lar. O i&% &este metal a(resenta ati*i&a&esemi$%n&#t%ra e $atal/ti$a e e$elente estaili&a&e '#/mi$a. #a (rin$i(al&es*antaem " (%ss#ir a i&e an& a( semi$%n&#$t%r ne$essitan&% &e eneriasmai%res '#e 3,1-3,2 E* 344,45 - 37,!5 nm6 (ara e$itar %s el"tr%ns &a an&a &e*aln$ia (ara a an&a &e $%n&#8+%. P%r iss%, s#a #tili9a8+% em a(li$a8:esen*%l*en&% eneria s%lar " limita&a.

; estrat"ia &e mais s#$ess% (ara &imin#ir % an& a( &% TiO2 (ara '#e eleas%r*a na rei+% &% *is/*el $%nsiste em intr%&#9ir element%s &%(antes na s#amatri9 $ristalina Crystal latti$e6.

O traalh% &e ;sahi et al $ien$e, 2001, 243, 2<46 f%i % (rimeir% a il#strar % efeit%&a &%(aem $%m nitr%ni% nas (r%(rie&a&es $atal/ti$as &% TiO2. Des&e ent+%,

 TiO2 &%(a&% $%m nitr%ni% tem &em%nstra&% ser $a(a9 &e $atalisar a %i&a8+% &e$%m(%st%s %r=ni$%s ini$ia&a (%r l#9 na rei+% &% *is/*el.

;% mesm% tem(%, in*estia8:es etensi*as f%ram $%n&#9i&as (ara $ara$teri9ar a(r%(rie&a&es $atal/ti$as &% TiO2-N $%m % %>eti*% &e &esen*%l*er materiais (ara af%t% &iss%$ia8+% &a )#a. ; $ara$teri9a8+% f%t%eletr%'#/mi$a e $)l$#l%s teri$%s &e

materiais &% TiO2-N in&i$am '#e a &%(aem intr%&#9 esta&%s &e s#(erf/$ie s#rfa$estates6 a$ima &a an&a &e *aln$ia &% tit=ni% &e*i&% a mist#ra &%s esta&%s O 2( eN 2(6.

; $ara$teri9a8+% estr#t#ral &e materiais sinteti9a&%s &e TiO2-N tem si&% feita(re&%minantemente (%r t"$ni$as &e es(e$tr%s$%(ia eletr?ni$as @P – @-ray(h%t%ele$tr%n s(e$rtr%s$%(y e AB-B6 e (%r t"$ni$as &e es(e$tr%s$%(ia *ira$i%nalRaman e R6. Tam"m (%r (%&er @-ray &ira$ti%n @RD6.

D#as '#est:es ain&a f#n&amentais '#e ain&a (re$isam &e res(%sta

16 ; nat#re9a eata &a es("$ie nitr%ena&a res(%ns)*el (%r in&#9ir a ati*i&a&e%ser*a&a na rei+% &% *is/*el % esta&% &e %i&a8+% f%rmal &% N ain&a n+%est) em &etermina&% arti%s &es$re*em a nat#re9a &a lia8+% N $%m%nitri&e Ti-N26FFF O# %i&%nitri&e O-Ti-N6. Gas tam"m eiste e*i&n$ia$%nsi&er)*el in&i$an&% '#e % nitr%ni% est) (resente na f%rma &e #m%%ani%n NO-

 s(e$ies6. ;l#ns aleam '#e a &%(aem (%r N %$%rre (elas#stit#i8+% &e ani%ns %ini% na matri9 &% $ristal Crystal latti$e6 – &es$rita$%m% dopagem substitutional. ; %#tra (%ssiili&a&e " '#e % nitr%ni%&%(ante est) (resente em #m s/ti% intersti$ial. Est#&%s re$entes&em%nstram '#e eiste mais &e #ma es("$ie &e nitr%ni% (resente na

&%(aem '#an&% (re(ara&a (%r rea8+% hi&rliseH$%n&ensa8+% &e TiOi

Pr6! es%l#8+% &e NI! se#i&a &e %i&a8+% a alta tem(erat#ra em ar. &e a$%r&%

7/26/2019 Dopagem TiO2

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eK$%m estes res#lta&%s a es("$ie nitr%ena&a (%&em estra (resentes ems/ti%s intersti$iais %# s#stit#/&%s – mas a nat#re9a f%i (%st#la&a $%m% sen&%#m %iani%n NO-

 s(e$ies6 mas n+% f%i &etermina&% se (%&eria ser #mhi(%nitrit%, nitrit% %# nitrat%.

; (es'#isa &e &%(aem &e TiO2 (%r nitr%ni% a(resenta #ma ran&e *aria8+% &eres#lta&%s e % material %ti&% &e(en&ente a r%ta sint"ti$a em(rea&a.

Neste traalh% reali9%# *)ri%s as(e$t%s $r/ti$%s (ara a (erf%rman$e &% material&%(a&%.

1 – Est#&%# a nat#re9a &as es("$ies &%(antes &e N in$%r(%ra&as a matri9 &% TiO2antes e &e(%is &a $al$ina8+% – #s%# NGR – ress%n=n$ia man"ti$a n#$lear n%esta&% sli&%6 e EPR – $%n$l#i# '#e % material sinteti9a&% $%ntinha #m nLmer% &ees("$ies amin% '#e s+% $%n*erti&as em es("$ies &% ti(% nitrat% – mas (re$isa &emais est#&%s (ara saer $%m estas es("$ies (arti$i(am %# le*am a% &esl%$ament%&a an&a &e as%r8+%.

2 – Est#&%# % efeit% &e &iferentes reaentes &e (arti&a $%nten&% nitr%ni% e &e&iferentes (r%$ess%s &e nitri&ati%n n% material res#ltante.

3 – Pre(ar%# N-&%(e& TiO2 em m%n%$ama&as trans(arentes s#(%rta&as e emnan%(art/$#las em ( $%m % %>eti*% &e estaele$er a melh%r r%ta sint"ti$a (ara%ten8+% &e materiais semi$%n&#t%res N-&%(e& e (%steri%rmente (ara enten&ers#as (r%(rie&a&es.

! – Pr%$e&iment%s #sa&%s

a6 T"$ni$a s%l-el le*an&% &iret% a (re$i(ita8+(% &e nan%(art/$#las &e TiO2 %# aer%elsM

6 Nitri&ati%n &ireta &e TiO2 em ( e em m%n%$ama&as a tem(erat#ras mai%res'#e !00 %C e tam"m nitri&ati%n a tem(erat#ra amiente <0 0C6 &enan%(art/$#las6

$6 Gateriais mar$a&%s $%m ist(%s &e N6 e n+% mar$a&%s f%ram (re(ara&%sM

&6 ;*alia8+% &a ati*i&a&e *is/*el &% material %ti&% (%r &iferentes f%ntes &e N