Construção e Caracterização de Eletrodos de Nanotubos de Ti/TiO2 Auto-Organizado Impregnados com Nanopartículas de Ouro

O uso de nanotubos de Ti/TiO2tem proporcionado resultados bastante promissores quando aplicado a fotoeletrocatálise, devido as suas características promissoras tais como:grande áreasuperficial interna e excelente transporte de cargas[1].A decoração de TiO2por nanopartículas de metais nobres tem atraído muito atenção afim de permitir a extenção da absorção de luzsemicondutor da região UV para a visível do espectro solare aumentara produção de cargas fotoinduzidas. Assim, o objetivo do presente trabalho foiconstruir e caracterizar eletrodos de nanotubo de Ti/TiO2 impregnados com nanopartículas de Au (Ti/TiO2-Au). Eletrodos de Ti/TiO2-Au foram preparados através da anodização de placas deTi(área= 1 cm2), em eletrólito suporte0,25 % (m/v) NH4Faplicando-se 30 V por 50 h. Após anodização os eletrodos foram sonificados por 2 min em água milli-Qe posteriormente foi realizada a impregnação de nanopartículas de ouro. A impregnaçãofoi realizada através de 3 metodologias: deposição por redução fotolítica(imersão em solução de HAuCl40,06 mmol L-1 por 12 h e irradiação UV por 2 h), deposição eletroquímica(E= -0,20 V vs Ag/AgCl por 30 s) e redução química(HAuCl40,06 mmol L-1e NaBH40,4 mmol L-1). A fim de investigar as melhores condições experimentais otimizou-setambém o pHsolução de HAuCl4. A fotoatividade de cada eletrodo foi avaliada voltametricamente tomando-se o máximo valor de fotocorrente em potencias de 1,0V vs Ag/ AgCl para eletrodos imersos em K2SO40,1 mol L-1e irradiação comlâmpada UV.Estudos de microscopia eletrônica de varredura (MEV) e espectroscopia de energia dispersiva de raio X (EDX) indicaram que os todos os eletrodos apresentaram nanotubos bem definidos com diâmetro médio de 150 nm. Dados de EDX e difração de elétrons retro espalhados, comprovam a decoração dos nanotubos de Ti/TiO2com nanopartículas de Au. Dentre asmetodologiasa redução fotoquímicaapresentou resultados mais promissores, naqual foi possível verificar uma distribuição uniforme denanopartículas de Auemaior fotoatividade (8,38 mA) utilizando-se solução de HAuCl4pH 11. O eletrodo foi aplicado ao tratamentofotoeletrocatalítico (irradiação UV, aplicação de 1,5 V vs. Ag/AgCl e eletrólito suporte K2SO40,1 mol L−1)de efluentesde biodiesel previamente tratados em lagoa de aeração permitindo 73% de degradação, resultado superior ao obtido para as técnicas fotocálise (65%), fotólise (56%) e eletrólise (0,0%).