Desenvolvimento de filmes finos e xerogéis de Ag/TiO2

Com o advento e desenvolvimento da Nanociência e Nanotecnologia (N&N) juntamente ao avanço de técnicas de caracterização de alta resolução, atualmente é possível preparar materiais que apresentam propriedades melhoradas em dimensão nanométrica. Imagine um material que possa ser depositado sobre a superfície de aços e vidros fazendo com estas superfícies se tornem autolimpantes, bactericidas e no caso do aço também lhe confira propriedade anticorrosiva. Imagine também que este mesmo material na forma de xerogel (gel com considerável porosidade e alta área superficial) possa ser utilizado em processos de descontaminação de águas poluídas. A aplicação deste material levaria a um aumento da durabilidade e consequente redução de custos de outros materiais em nosso dia-a-dia, além de contribuir para processos industriais mais sustentáveis. Estas são potenciais aplicações de materiais formados por dióxido de titânio (TiO₂), um típico semicondutor com propriedades fotocatalíticas, e prata (Ag), um metal utilizado desde a antiguidade em aplicações bactericidas.

O pesquisador Marcelo Machado Viana, do Departamento de Química da UFMG, desenvolve uma pesquisa relacionada à preparação de nanocompósitos (materiais multicomponentes) em que o TiO₂ é utilizado como matriz para a inserção de micro e nanocristais de prata metálica. Através da rota sol-gel - é uma rota química na qual utiliza-se um alcóxido metálico (no caso um alcóxido de titânio) como procursor que em solução sofre reações de hidrólise/condensação com consequente aumento de viscosidade até a formação de um gel.-e utilizando tratamentos térmicos controlados foram desenvolvidos filmes finos (filmes com espessura nanométrica) de Ag/TiO₂. Foi observado com o auxílio de diversas técnicas de caracterização, principalmente microscopias eletrônicas de alta resolução que as nanopartículas de prata sofreram segregação da matriz de TiO₂ migrando para a superfície dos filmes. Os estudos destes filmes Ag/TiO₂ permitiram comprovar suas propriedades autolimpantes, bactericidas e de proteção contra a corrosão.

Na mesma linha de pesquisa feita com o Ag/TiO₂, foram desenvolvidos xerogéis deste material. Diferentes morfologias para a prata metálica foram observadas na superfície dos xerogéis de TiO₂, cuja estrutura porosa funcionou como um molde na formação de cristais de Ag com facetamento, o que gerou um material compósito inédito. Esse material foi testado na degradação de poluente orgânico se mostrando promissor em aplicações tecnológicas de descontaminação de águas poluídas.