Catalysts prepared by co-precipitation of iron and titanium were evaluated in heterogeneous photo-Fenton degradation of the azo dye Acid Red 8 under blacklight irradiation. Materials with different titanium contents (0 < Ti/Fe < 0.6) were characterized using X-ray diffractometry, scanning electron microscopy, X-ray fluorescence spectroscopy, specific surface area and X-ray photoelectron spectroscopy. Hematite was identified as main phase in materials with lowest Ti content, while titanomaghemite was predominant at high Ti content. Highest degradation was obtained using titanium free catalyst due to iron leaching, which promoted a homogeneous reaction. Addition of Ti led to a heterogeneous process with a maximum when Ti/Fe = 0.40 achieving 0.76 mol of dye mineralized per mol of soluble iron after 90 min, using 10 mmol L-1 H2O2 at pH 5.6, value at least three times higher than that observed for catalysts with lower Ti content. The results indicate that Ti stabilizes the catalyst and increases its heterogeneous activity in photo-Fenton process.

Este estudo investiga o efeito promotor de anodos eletrocatalisadores do tipo PtSnIr/C (1:1:1), preparados pelo método de precursor polimérico, na reação de oxidação de etanol em uma célula a combustível de etanol direto (DEFC). Todos os materiais usados foram metal 20% m/m com relação a carbono. Análise por espectroscopia fotoelétrica de raios X (XPS) mostrou a presença de Pt, PtOH2, PtO2, SnO2 e IrO2 na superfície do eletrocalisador, indicando uma possível estrutura de partícula revestida. Análise por difratometria de raios X (XRD) indicou Pt e Ir metálicos assim como a formação de uma liga com Sn. Utilizando eletrocatalisadores do tipo PtSnIr/C preparados para este estudo com quantidades de Pt duas vezes menor que em eletrocatalisadores do tipo PtSn/C E-tek, foi possível obter a mesma densidade de potência máxima encontrada para o material comercial. O produto de reação principal foi ácido acético provavelmente devido a presença de óxidos, neste caso o mecanismo bifuncional é predominante, mas um efeito eletrônico não deve ser descartado.

This study investigates the promoting effect of PtSnIr/C (1:1:1) electrocatalyst anode, prepared by polymeric precursor method, on the ethanol oxidation reaction in a direct ethanol fuel cell (DEFC). All of the materials used were 20% metal m/m on carbon. X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) analysis showed the presence of Pt, PtOH2, PtO2, SnO2 and IrO2 at the electrocatalyst surface, indicating a possible decorated particle structure. X-ray diffractometry (XRD) analysis indicated metallic Pt and Ir as well as the formation of an alloy with Sn. Using the PtSnIr/C electrocatalyst prepared here with two times lower loading of Pt than PtSn/C E-tek electrocatalyst, it was possible to obtain the same maximum power density found for the commercial material. The main reaction product was acetic acid probably due to the presence of oxides, in this point the bifunctional mechanism is predominant, but an electronic effect should not be discarded.

Guias de luz planares foram obtidos a partir de um sol de um novo híbrido Ti4+-acetilacetona (acac)-Ureasil depositado na forma de filmes finos sobre substratos de vidro. A estrutura foi investigada por medidas espectroscópicas (absorção no infravermelho, fotoelétrons de raios-X e espalhamento Raman) e espalhamento de raios-X a baixos ângulos (SAXS). Para a adição do complexo Ti-acac ao ureasil na razão molar Ti:Si de 1:1 interações entre o complexo Ti-acac e grupos siloxanos foram identificadas. Quantidades maiores de Ti4+ (razão molar Ti:Si de 5:1) levam também à formação de nanoagregados ricos em titânio. Os parâmetros ópticos dos guias, como índice de refração, espessura, modos propagados e coeficiente de atenuação foram medidos para 632,8, 543,5 e 1550 nm pela técnica de acoplamento de prisma. O índice de refração pode ser controlado pela quantidade relativa de titânio. Guias de poucos micra de espessura suportam modos de propagação com baixas perdas para todas as composições.

Hybrid planar waveguides were prepared from Ti4+-acetylacetone (acac)-Ureasil sols deposited on glass substrates. Structural features have been investigated by spectroscopic measurements (Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR), X-ray Photoelectron Spectroscopy (XPS) and Raman scattering) and Small Angle X-ray Scattering (SAXS). Addition of Ti4+-acac to the ureasil (Ti:Si molar ratio 1:1) leads to the formation of bonds between the Ti complex and the siloxane groups, whereas further addition of Ti4+ (Ti:Si molar ratio 5:1) leads to the additional formation of titanium-rich nanoclusters. The optical parameters of the waveguides such as refractive index, thickness, propagating modes and attenuation coefficient were measured at 632.8, 543.5 and 1550 nm by the prism coupling technique. The refractive index can be tuned by the Ti4+ relative content. The few microns thick planar waveguides support well confined propagating modes with low attenuation loss for all compositions.