NTs de TiO2: morfologia e influência na produção de H2

O crescente aumento da demanda de energia no mundo intensifica a procura por fontes alternativas e renováveis de energia. O hidrogênio (H2) é considerado uma excelente alternativa, porém mais de 90% do hidrogênio comercializado hoje é obtido da reforma do gás natural, ou seja, não é renovável. A obtenção do hidrogênio a partir a quebra da molécula da água em processos fotocatalíticos vem recebendo muita atenção nos últimos anos. A fotodegradação de compostos orgânicos para produção de hidrogênio usando fotocatalisadores a base nanotubos de dióxido de titânio (NTs de TiO2) e a radiação solar como fonte de energia é o objetivo principal desse trabalho. Os fotocatalisadores a base de NTs de TiO2 foram produzidos pelo processo de anodização. Essa técnica permite controlar a morfologia dos nanotubos conforme os parâmetros utilizados no processo. Para obtenção dos fotocatalisadores foram utilizados discos de titânio comercial de 96,9% de pureza. Os mesmos foram posicionados em reatores e submersos em solução de ETG + 10 wt% H2O + 0.25wt% NH4F. A diferença de potencial entre o ânodo (Ti) e o cátodo (Cu) foi mantida através de uma fonte de corrente contínua. Para obter nanotubos com diferentes morfologias foram variados o tempo de anodização e a tensão utilizada no processo. Após isto, os fotocatalisadores foram submetidos a um tratamento térmico a 400°C, em atmosfera ambiente, por três horas. A diferença na morfologia devido aos diferentes parâmetros utilizados na anodização foi verificada a partir de imagens típicas de Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV). A estrutura cristalina dos NTs de TiO2 foi analisada por difração de raios x (DRX). Para avaliar a influência da morfologia dos NTs de TiO2, na produção de H2, os fotocatalisadores foram submetidos a ensaios fotocatalíticos. Utilizando uma lâmpada de xenônio mercúrio os fotocatalisadores foram irradiados em um reator de quartzo contendo solução de 1,9M de glicerina. A produção de H2 foi quantificada por cromatografia gasosa (CG). Com os diferentes parâmetros de anodização utilizados para obtenção dos NTs de TiO2 foi possível obter diferentes morfologias. Como resultado final foi possível comparar a produção de H2 em função das diferentes morfologias dos NTs de TiO2.