Atividade fotocatalítica de tinta de cura fosfática com TiO2

Abstract

O dióxido de titânio é um dos fotocatalisadores mais utilizados atualmente. As aplicações vão desde componentes estruturais, com a produção de superfícies “autolimpantes”, até o tratamento de efluentes. A incorporação de TiO2 em tintas é especialmente atrativa devido a versatilidade de aplicações. Tintas inorgânicas possuem como vantagem a estabilidade química da matriz. Além disso, diferente dos tradicionais processos cerâmicos, a consolidação (cura) desses recobrimentos ocorre em temperaturas abaixo de 500°C. Essa condição favorece os processos fotocatalíticos, uma vez que a temperatura não é suficiente para transformar a fase do TiO2 com potencial fotocatalítico, anatásio, em rutilo. Nesse estudo incorporou-se TiO2 em tinta inorgânica de cura fosfática. Utilizou-se o dióxido de titânio comercial Kronos 1001 em três percentuais: 20, 30 e 40% e para cada um desses testaram-se duas diferentes espessuras de camada: 150 e 225 g/m². Reproduziu-se a condição com 20% e 150 g/m² para titânia comercial Degussa P25. As tintas foram aplicadas em revestimentos cerâmicos não esmaltados pelo método de pulverização. A temperatura de cura dos recobrimentos foi de 350°C com tempo de 20 horas. Adquiriu-se um revestimento fotocatalítico comercial para comparação com as propriedades dos recobrimentos produzidos. Todas as superfícies estudadas foram caracterizadas pela atividade fotocatalítica, determinada em meio aquoso, por meio da degradação do corante azul de metileno. As fases cristalinas dos recobrimentos foram determinadas por difração de raios X. As tintas foram caracterizadas por meio do ensaio de resistência ao desgaste, utilizando-se o método pino-sobre-disco. A morfologia e microestrutura das superfícies foram analisadas por microscopias ótica e eletrônica de varredura. A atividade fotocatalítica da tinta com TiO2 Kronos aumenta com o aumento do teor de TiO2. Porém, a resistência ao desgaste é reduzida. Os índices de degradação variaram de 14,9 a 44,0%, independente da espessura da camada. A peça comercial apresentou índice de degradação de 42,5%. Quanto menor o tamanho de partícula maior a eficiência fotocatalítica, porém causa problemas de processamento e diminuição a resistência ao desgaste. As tintas com TiO2 Kronos com percentual de 30 e 40% e camada de 150 g/m² apresentam potencial para aplicações fotocatalíticas.