Revestimentos de dióxido de titânio em ligas de alumínio produzidos através da oxidação eletrolítica assistida por plasma para degradação fotocatalítica de compostos orgânicos - Sottovia, Lívia [UNESP] (Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2019)
Neste trabalho, foi estudada a incorporação de dióxido de titânio comercial, na forma de pó, em ligas de alumínio, 1230 e Galvalume. As amostras foram tratadas através da técnica de oxidação eletrolítica assistida por plasma, onde a concentração do eletrólito e tensão foram variadas, no caso do Galvalume e, para o alumínio, a frequência e o tempo também foram estudados. As amostras foram analisadas através da Microscopia Eletrônica de Varredura, Espectroscopia de Energia Dispersiva, Difratometria de raios-X com refinamento de Rietveld, Espetroscopia do Infravermelho, Perfilometria de contato, Goniômetria, Perfilometria Óptica, Bandgap e Corrente Parasita. A atividade fotocatalítica foi verificada a partir da degradação de cloridrato de metformina, utilizando-se radiação visível e UV. A análise da degradação foi feita através de técnica de espectrosocopia do UV-Visível. As amostras apresentaram uma morfologia porosa, com aglomerados de TiO2. Algumas amostras também apresentaram coalescência, característica do tratamento a plasma em alumínio. A análise de EDS mostrou Al e O para aquelas em que não houve total recobrimento; Zn, no caso do Galvalume e, Ti e O, sendo que nas inteiramente recobertas, apenas os dois últimos elementos. A difratometria de raios-X mostrou fases de alumina, zinco (para Galvalume), anatase e rutilo, sendo que algumas apresentaram apenas essas duas últimas fases, em proporção de 55% e 45%, respectivamente e aproximadamente. A rugosidade foi alta para as amostras recobertas, que também mostraram ser superhidrofílicas. A topografia das amostras foi bastante irregular, com grande diferença de alturas, bem como a espessura. O bandgap ficou em trono de 3,30 eV. A degradação da metformina atingiu 100%, em 75 minutos para algumas amostras, tanto sob radiação do visível como radiação UV. As melhores amostras revestidas no alumínio foram obtidas a partir da variação da frequência (900 Hz) e as melhores amostras revestidas em Galvalume foram obtidas a partir da variação de tensão (475 V).

In this work, the incorporation of commercial titanium dioxide powder into aluminum alloys 1230 and Galvalume was studied. The samples were treated by plasma electrolytic oxidation technique, where the electrolyte concentration and voltage were varied in the case of Galvalume and, for aluminum, the frequency and time were also studied. The samples were analyzed by Scanning Electron Microscopy, Dispersive Energy Spectroscopy, X-ray Diffractometry and Rietveld Refined, Infrared Spectroscopy, Contact Profilometry, Goniometer, Optical Profilometry, Bandgap and Parasite Current. The photocatalytic activity was verified from the degradation of metformin hydrochloride, using visible and UV radiation. The degradation analysis was performed by UV-Visible spectroscopy technique. The samples presented a porous morphology with TiO2 clusters. Some samples also showed coalescence, characteristic of plasma treatment in aluminum. EDS analysis showed Al and O for those in which there was no total cover with TiO2; Zn, in the case of Galvalume. The entirely covered samples showed only Ti and O. X-ray diffractometry showed phases of alumina, zinc (for Galvalume), anatase and rutile, and some presented only these last two phases, in proportion of 55% and 45%, respectively and approximately. The roughness was high for the coated samples, which also proved to be superhydrophilic. The topography of the samples was quite irregular, with great difference in heights as well as thickness. The bandgap was of 3.30 eV. Metformin degradation reached 100% after 75 minutes of iradiation exposure. The best result for aluminum coated samples were obtained from the frequency variation (900 Hz) and the best result for Galvalume coated samples were obtained from the voltage variation (475 V).
Titanium dioxide coatings in aluminum alloys produced by plasma electrolytic oxidation for photocatalytic degradation of organic compounds
Keywords: Oxidação Eletrolítica Assistida por Plasma (PEO); Fotocatálise heterogênea; Cloridrato de metformina; Oxidação por micro-arcos; Alumínio galvanizado; Plasma Electrolytic Oxidation (PEO); Heterogeneous photocatalysis; Metformin hydrochloride; Micro-arc oxidation; Galvanized aluminum