p Dióxido de titânio (TiO ₂ ) tem um poder considerável como fotocatalisador - um material que captura a energia da luz para acelerar as reações químicas que, de outra forma, seriam difíceis de alcançar. Uma de suas aplicações mais promissoras é degradar moléculas contaminantes orgânicas (baseadas em carbono) em águas residuais. No Journal of Colloid and Interface Science, pesquisadores da China e da Austrália relatam que controlar a espessura das paredes de TiO extremamente estreito ₂ os tubos podem aumentar muito a eficiência fotocatalítica do material. p A luz que é absorvida pelos tubos é espalhada ao longo de sua superfície interna, chutando elétrons em estados de alta energia, onde podem então promover as reações químicas que estão sendo catalisadas. A equipe de pesquisa desenvolveu um método para controlar a espessura das paredes dos tubos, e investigaram o efeito que espessuras variáveis ​​têm na eficiência da coleta de luz e no comportamento catalítico.

p “Nossa estratégia para ajustar a espessura da parede do TiO ₂ nanotubos e microtubos abrem uma nova abordagem para aprimorar o desempenho fotocatalítico do TiO ₂ , "diz o autor correspondente, Zhi-Gang Chen, da University of Southern Queensland, na Austrália. Outros membros da equipe trabalham na Shaanxi University of Science and Technology, na China.

p Os nanotubos são preparados usando eletrofiação, um processo que aproveita uma força elétrica para puxar materiais eletricamente carregados de uma solução, neste caso, seguido rapidamente pela solidificação em micro e nanotubos.

p O trabalho começou simplesmente como uma tentativa de preparar tubos com paredes mais finas para contornar um problema causado pela recombinação de cargas elétricas quando separadas pela luz absorvida. "Descobrimos que, em um processo simples de uma etapa, poderíamos ajustar facilmente a espessura da parede dos tubos variando a dosagem de parafina líquida usada na solução, "diz Chen.

p Isso levou à descoberta crucial de que a variação da espessura da parede tinha um grande efeito na manutenção da separação da carga elétrica, que é crucial para o efeito catalítico. "Esta foi realmente uma grande surpresa para nós, "diz Chen, explicando que foi comprovado pela comparação da atividade fotocatalítica de cinco diferentes espessuras de parede. A versão mais eficaz dos tubos foi capaz de catalisar a degradação de duas amostras de contaminantes de águas residuais - dinitrofenol e rodamina - com eficiência de 99,9% e 97,8%, respectivamente.

p Chen aponta que, em comparação com outras maneiras de fazer os tubos catalíticos, seu método de eletrofiação oferece vantagens de melhor controle, custos mais baixos e maior versatilidade nos materiais em que pode ser aplicada. Melhorias semelhantes em catalisadores diferentes de TiO ₂ pode ser esperado no futuro.

p Enquanto isso, TiO ₂ é adequado para catalisar uma ampla gama de reações importantes além da degradação de resíduos poluentes indesejados. Essas possibilidades incluem o uso da energia do sol para alimentar a divisão da água para gerar hidrogênio como combustível, a conversão de dióxido de carbono em produtos úteis, e aplicações na fabricação de células solares e dispositivos de armazenamento elétrico.