Método Eletroquímico para Síntese de um Eletrodo Modificado com Array de Nanotubos Compostos de ZnFe2O4/TiO2 com Atividade Fotoeletroquímica Aprimorada

Resumo Um eletrodo com arrays de nanotubos compostos de ZnFe2O4/TiO2 íntimos e bem alinhados é preparado através da anodização eletroquímica de folha de titânio puro em etilenoglicol contendo flúor, seguida por um novo método de eletrodeposição catódica. A deposição de ZnFe2O4 é promovida nas arrays de nanotubos TiO2 auto-alinhados e orientados verticalmente, mas minimizada nas entradas dos tubos. Assim, o entupimento dos poros é prevenido. Microscopia eletrônica de varredura ambiental, espectros de raios X de dispersão de energia, microscopia eletrônica de transmissão de alta resolução, padrões de difração de raios X e espectroscopia de fotoelétrons de raios X indicam que as amostras preparadas são arrays de nanotubos TiO2 altamente ordenados e verticalmente alinhados com carga de nanopartículas de ZnFe2O4. Os nanotubos de TiO2 são de anatásio com a orientação preferencial do plano. A absorção aprimorada tanto nas regiões UV quanto visível é observada para os arrays de nanotubos compostos. A curva corrente–voltagem das arrays de nanotubos de TiO2 carregados com ZnFe2O4 revela um comportamento retificativo. A separação aprimorada de elétrons e lacunas fotoinduzidos é demonstrada por medições de fotovoltaica de superfície e fotocorrente. Enquanto isso, as investigações fotoeletroquímicas verificam que o eletrodo modificado com array de nanotubos compostos de ZnFe2O4/TiO2 tem uma capacidade de fotoconversão mais eficaz do que as arrays de nanotubos de TiO2 alinhados sozinhas. Além disso, a capacidade fotoeletrocatalítica do novo eletrodo é encontrada aprimorada na degradação de 4-clorofenol.