Pulsed-reverse current electrodeposition of Zn and Zn-TiO2 nanocomposite films

Frade, T.; Bouzon, V.; Gomes, Augusto; Pereira, M. I. da Silva

doi:10.1016/j.surfcoat.2010.04.030

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“…The estimated theoretical thickness of the electrodeposits was 18 μm. In a previous work it has been demonstrated that the theoretical thickness value match well with the experimental values obtained from cross-section SEM images [24], which points to high current efficiencies [5]. The as-deposited Ti/Zn and Ti/Zn-TiO 2 films were annealed in air at 450°C, using a heating rate of 5°C min −1 , held for 6 h, and then cooled to room temperature.…”

Section: Methodssupporting

confidence: 71%

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Annealed Ti/Zn-TiO2 nanocomposites tested as photoanodes for the degradation of Ibuprofen

Gomes

Frade

Lobato

et al. 2011

J Solid State Electrochem

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Ti/Zn-TiO 2 electrodes were successfully prepared by the co-deposition method, on a titanium substrate, using an acidic zinc sulphate solution with TiO 2 nanoparticles in suspension. After electrodeposition, samples were heated in air at 450°C for 6 h. The X-ray diffraction analysis of the deposits point to the metal matrix modification from Zn to ZnO. In addition, the scanning electron microscopy results indicate that the films have a high surface area with a rich morphology, due to the appearance of ZnO needle-shaped grains. The voltammograms recorded, in Na 2 SO 4 solution, for these electrodes under illumination at λ0365 nm confirmed the films photoactivity. Photoelectrochemical degradation of Ibuprofen (Ibu) was achieved with the Zn-TiO 2 electrodes after thermal treatment. UV-Vis spectrometry, high-performance liquid chromatography (HPLC), chemical oxygen demand (COD) and total organic carbon (TOC) measurements were performed and data demonstrated that Ibuprofen was efficiently degraded. Absorbance at 220 nm, COD and TOC removals of 35%, 34% and 23%, respectively, were obtained after a 3 h period.

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Section: Methodssupporting

confidence: 71%

“…The nanocomposite coatings were prepared by the occlusion electrodeposition method, where high surface area TiO 2 nanoparticles are incorporated within the metal matrix, while simultaneously reduction of the metal ions occurs at the interface electrode solution [4,5]. This method has been selected for its versatility and simplicity.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Annealed Ti/Zn-TiO2 nanocomposites tested as photoanodes for the degradation of Ibuprofen

Gomes

Frade

Lobato

et al. 2011

J Solid State Electrochem

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“…In 1977, Celis et al, used atomic-absorption spectrometry to determine the amount of alumina in a copper matrix and have shown that this technique can be applicable "with reasonable accuracy" down to 0.02 wt% for 1 g samples . More recently ICP technique was used to estimate the amount of TiO 2 in Zn-TiO 2 composites (Deguchi et al, 2001;Frade et al, 2010). However, it is a rather tedious and time consumption approach, since in most cases the sample has to be dissolved.…”

Section: Wwwintechopencom Electrodeposition Of Metal Matrix Nanocommentioning

confidence: 99%

Electrodeposition of Metal Matrix Nanocomposites: Improvement of the Chemical Characterization Techniques

Gomes¹,

Pereira²,

Pereiro³

2011

Advances in Nanocomposites - Synthesis, Characterization and Industrial Applications

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“…37 Este fato poderá ser atribuído à presença das partículas de TiO 2 incorporadas na matriz metálica. Estudos realizados anteriormente comprovaram que a presença de nanopartículas incorporadas numa matriz metálica promove a diminuição do tamanho de cristalite 38 que, por sua vez, irá permitir uma conversão de uma matriz de Zn a ZnO bem sucedida. 39,40 Segundo Lin et al, 40 a presença das partículas de TiO 2 afeta o crescimento do tamanho de grão da matriz metálica, impedindo o aumento deste durante o processo de recristalização por ação do aquecimento.…”

Section: Caracterização Estruturalunclassified

Fotoeletrodegradação do corante AO7 utilizando filmes de nanocompósitos de ZnO-TiO2

Frade¹,

Gomes²,

Pereira³

et al. 2012

Quím. Nova

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Recebido em 27/11/10; aceito em 18/5/11; publicado na web em 8/7/11 PHOTOELECTRODEGRADATION OF AO7 DYE BY ZnO-TiO 2 NANOCOMPOSITE FILMS. The Zn-TiO 2 nanocomposite films were prepared by electrodeposition, using an acidic zinc sulphate solution with TiO 2 nanoparticles in suspension. The as-deposited samples have been heated in air at 450 ºC for 6 h. The XRD and SEM analyses pointed out to the metal matrix conversion from Zn to ZnO and a rich morphology of needles-shaped grains. These materials were used on the photoelectrochemical degradation of AO7, which was efficiently degraded, with 40% of color removal, after 2 h period at 1.0 V, under white light irradiation. The apparent first order rate constant of the photoelectrodegradation reaction was 4.12 x 10 -3 min -1 .Keywords: ZnO-TiO 2 nanocomposite films; AO7 dye; photoelectrodegradation. INTRODUÇÃOAtualmente, os corantes utilizados na indústria têxtil exigem especial atenção, uma vez que a sua persistência no meio hídrico após o tratamento dos efluentes tem provocado problemas ambientais a nível mundial. 1-3 Assim, o desenvolvimento de tecnologias eficazes para o tratamento de efluentes tem sido alvo de muita investigação. Existem vários métodos que permitem a remoção de cor e carga orgânica de efluentes que contenham corantes. No entanto, muitos destes métodos têm a desvantagem de serem de elevado custo, o que impossibilita a sua aplicação em larga escala na indústria têxtil. 4 Os processos oxidativos avançados (POAs) mostram-se muito promissores no tratamento de efluentes, uma vez que demonstraram ser eficazes na degradação de poluentes orgânicos em águas e solos, sendo possível uma degradação quase total dos compostos. 5 Os POAs utilizam o radical hidroxila (HO • ), que tem um elevado poder oxidante e pode promover a degradação de vários compostos poluentes num tempo relativamente reduzido. De modo geral, estes processos, envolvem oxidação química, 6-8 eletroquímica, 9 fotocatalítica 10,11 e/ou fotoeletrocatalítica. 12,13 Os processos de oxidação fotoeletrocatalítica têm sido a grande aposta por parte dos investigadores, pois têm demonstrado ser eficientes, econômicos e "amigos" do ambiente em várias aplicações industriais, 14 incluindo a mineralização de poluentes orgânicos, 15-17 purificação de água 18 e ar, 19 assim como na produção de combustí-veis 20,21 e eletricidade. 22 Este tipo de processo baseia-se, de modo geral, na irradiação de um material semicondutor por fotóns, suficientemente energéticos, que permitam a passagem de elétrons da banda de valência para a banda de condução (e -BC ), criando lacunas carregadas positivamente (h + BV ) na banda de valência. [23][24][25] Desta forma, os compostos orgânicos poderão ser degradados pelos radicais hidroxila formados através da reação da lacuna fotogerada com a água adsorvida à superfície do semicondutor 26 e/ou da reação dos elétrons fotoinjetados com o O 2 que formará um ânion radical superóxida, que irá sofrer reações sucessivas até a formação de radicais hidroxila. 24,27 A aplicação de uma densida...

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Pulsed-reverse current electrodeposition of Zn and Zn-TiO2 nanocomposite films

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Annealed Ti/Zn-TiO2 nanocomposites tested as photoanodes for the degradation of Ibuprofen

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Fotoeletrodegradação do corante AO7 utilizando filmes de nanocompósitos de ZnO-TiO2

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