A degradação de soluções aquosas de índigo carmim (IC), azul de metileno (MB) e laranja de metilo (MO) assistida pela luz visível foi conseguida sobre a superfície de nanotubos (NTs) de TiO2 impregnados com riboflavina (RF). Soluções aquosas diluídas de RF na presença de RF-NTs TiO2 irradiados com luz UV produziram O2, CO e CO2 como principais produtos gasosos. As mesmas soluções quando irradiadas com luz visível mostraram que o O2 foi o produto principal obtido. Esta geração de O2 in situ com luz visível permite a degradação dos corantes, sem a necessidade de borbulhar ar ou oxigênio no sistema de reação. A degradação fotocatalítica de MO, MB e IC pode ser descrita por um modelo de cinética de pseudo-primeira ordem obtendo ca. 100% de degradação de MB, MO e IC em menos de 3 h de iluminação de luz visível. Os resultados aqui apresentados são altamente promissores em vista da potencial aplicação dos catalisadores RF‑TiO2 NTs preparados com dois compostos ambientalmente corretos na degradação de poluentes utilizando radiação solar.

Visible light-assisted degradation of indigo carmine (IC), methylene blue (MB) and methyl orange (MO) aqueous solutions has been achieved on the surface of TiO2 nanotube (NT) arrays impregnated with riboflavin (RF). Diluted RF water solutions in the presence of RF-TiO2 NTs irradiated with UV light produced O2, CO and CO2 as main gas products. On the contrary, the same solutions irradiated with visible light evolved O2 as a main product. This in situ O2 generation under visible light absorption allows the degradation of the dyes without the necessity to bubble air or oxygen in the reaction system The photocatalytic degradation of MO, MB and IC can be described by a pseudo-first-order kinetic model obtaining ca. 100% degradation of MB, MO and IC in less than 3 h of visible light illumination. The results provided here are highly promising in view of various photocatalytic applications of the prepared RF-TiO2 NTs catalysts by two environmentally friendly compounds in the degradation of pollutants using solar radiation.

Superfícies super-hidrofóbicas com ângulos de contacto maiores ou iguais a 159º foram preparadas utilizando nanopartículas de dióxido de titânio e trimetoxipropil silano (TMPSi) em solventes aquosos ou não aquosos. A superfície super-hidrofóbica preparada em solvente aquoso mostrou uma histerese angular alta. Por outro lado, a superfície super-hidrofóbica preparada em solvente não aquoso teve uma histerese angular baixa e propriedades auto-limpantes. O uso da espectroscopia NEXAFS (Near Edge X-ray Absorption Fine Structure) é demonstrado e justificado no estudo de superfícies super-hidrofóbicas com a ajuda da espectroscopia no infravermelho com transformada de Fourier no modo de refletância total atenuada (FTIR-ATR). O presente estudo realça a importância da heterogeneidade química de uma superfície sobre as propriedades finais de uma superfície super-hidrofóbica. As propriedades autolimpantes de uma superfície super-hidrofóbica somente são obtidas com um completo recobrimento da superfície com TMPSi quando um solvente não aquoso é utilizado. Esse resultado é sustentado por dados detalhados de NEXAFS e FTIR-ATR.

Superhydrophobic surfaces with static water contact angles higher or equal to 159º were fabricated using titanium dioxide nanoparticules and trimethoxypropyl silane (TMPSi) in aqueous or non-aqueous solvents. The superhydrophobic surface fabricated in aqueous solvent showed high contact angle hysteresis. On the other hand, the superhydrophobic surface fabricated in non-aqueous solvent showed low contact angle hysteresis and self-cleaning properties. The application of near edge X-ray absorption fine structure (NEXAFS) spectroscopy in surface analysis of superhydrophobic surface is demonstrated and justified with the help of Fourier transform infrared spectroscopy by attenuated total reflectance (FTIR-ATR). The present work highlights the importance of chemical heterogeneity of the surface on the final properties of a superhydrophobic surface. The self cleaning superhydrophobic surface is obtained only with a complete coverage of the surface with TMPSi in a non-aqueous solvent. This finding is supported by detailed NEXAFS and FTIR-ATR data.

Um novo método para a fabricação de nanotubos (NTs) de TiO2 organizados e impregnados com nanopartículas (NPs) de ouro foi desenvolvido, e as propriedades estruturais, morfológicas e ópticas dos NTs obtidos foram investigadas. Os arranjos de NTs de TiO2 foram crescidos pela oxidação anódica de Ti metálico utilizando soluções eletrolíticas contendo íons fluoreto e NPs de Au. As estruturas resultantes foram caracterizadas por espectrometria de retroespalhamento Rutherford (RBS), difratometria de raios X com incidência rasante (GIXRD), microscopias eletrônicas de transmissão (TEM) e de varredura (SEM) e espectroscopia UV-Vis. Tanto os arranjos de NTs sem Au quanto os impregnados com Au mostraram atividade fotocatalítica boa e estável na geração de hidrogênio a partir de misturas água/metanol. Os nanotubos de TiO2 contendo Au foram mais ativos na fotogeração de hidrogênio do que os NTs de TiO2 sem Au.

A novel method for the fabrication of TiO2 nanotubes (NTs) impregnated with gold nanoparticles (NPs) is reported. TiO2 NT arrays were grown by anodic oxidation of Ti metal using fluoride electrolytes containing Au NPs. Resulting structures were characterized by Rutherford backscattering spectrometry (RBS), grazing incidence X-ray diffractometry (GIXRD), transmission and scanning electron microscopy (SEM and TEM) and UV-Vis spectroscopy. Au-free and Au-impregnated TiO2 NT arrays showed good and stable photocatalytic activity for hydrogen generation from water/methanol solutions. Au-containing TiO2 NTs presented higher hydrogen photogeneration activity than Au-free TiO2 NTs.

Photon stimulated ion desorption (PSID) from condensed carbon dioxide has been studied for photon excitation energies ranging from 93 to 193 eV. PSID studies have been performed at the Brazilian synchrotron light source (LNLS), Campinas, during a multi-bunch operation mode of the storage ring. The results showed that after photon excitation several ions desorbed from the CO2 films: C+ , O+ , CO+ and O2+. PSID experiments showed that ion desorption was enhanced only at the Si resonance excitations. When the thickness of the CO2 was ~ 500 L or higher, almost no desorption yield was observed. The study of the dependence of the relative partial ion yield on the photon excitation showed that the X-ray induced Electron Stimulated Desorption (XESD) mechanism has to be invoked to explain the origin of the desorbed ions in the energy region studied.