Síntese e Caracterização de Nanopartículas Compósitas em Casca de Núcleo TiO2@C e Avaliação de Suas Atividades Fotocatalíticas

As nanopartículas compósitas em casca de núcleo TiO2@C foram sintetizadas por um método simples e eficiente em uma célula Swagelok especialmente fabricada em diferentes temperaturas. As amostras preparadas foram caracterizadas por XRD, reflectância difusa-UV−vis, Raman, TEM, HRTEM e métodos de adsorção−dessorção de N2. O conteúdo de carbono nas amostras pode ser variado com o tempo de reação e temperatura. É evidente a partir da análise de TEM que as amostras preparadas são estruturas em casca de núcleo de TiO2, fase anatase e C. O diâmetro das nanopartículas TiO2@C está na faixa de 15−35 nm. Os resultados de HRTEM mostraram que algumas camadas grafíticas estavam envoltas na superfície de TiO2, e essas camadas de carbono são responsáveis por suprimir outras formações de fase de TiO2, mesmo em alta temperatura. No entanto, alguns pontos percentuais da fase rutilo são observados em alta temperatura (900 °C), conforme evidenciado pela análise de Raman. As amostras preparadas foram testadas por suas atividades fotocatalíticas para degradação de 4-clorofenol. A amostra preparada a 700 °C apresentou atividade comparável à degradação de 4-clorofenol com a de Degussa P25. Os estudos de fotodegradação de azul de metileno também foram realizados sob luz solar. Foi constatado que as amostras TiO2@C mostraram atividade fotocatalítica superior à de Degussa P25.